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何為步進電機的“失步”？步進電機失步的原因及應(yīng)對措施

分類：技術(shù)中心 2503人瀏覽 2019-04-12

標(biāo)簽：步進電機分享到：

步進電機可以根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來對電機實現(xiàn)開環(huán)控制位置和速度，是一種便宜、簡單好用的控制類電機，在自動化控制領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。但由于步進電機不是閉環(huán)控制，選型或者使用不當(dāng)，也會容易出現(xiàn)步進電機失步，也叫步進電機丟步，也就是步進電機沒有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置。

步進電機失步的原因有很多，在實際應(yīng)用過程中，需要采取排除法一一分析，才能夠找出失步的真正原因，一般導(dǎo)致步進電機失步的原因是下面幾種：

1.步進電機本身工作力矩不夠，沒有足夠能力帶動負(fù)載；

2.步進電機起停的加減速過程不充分，步進電機在加減速過程中失步；

3.步進電機的電源功率不夠?qū)е虏竭M電機的輸入功率不夠引起失步；

4.步進電機的驅(qū)動電壓不夠或者驅(qū)動電流設(shè)定過低；

5.驅(qū)動器或者控制器收到信號干擾；

6.步進電機系統(tǒng)共振引起步進電機帶負(fù)載能力下降而導(dǎo)致失步；

7.驅(qū)動器和控制器的信號不匹配；

8.同步輪或者減速箱的背隙或者來回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒有在程序上補償或者補償值不對；

9.控制程序本身有問題。

針對上面各問題原因，可以分別采取下面對策來改善步進電機失步問題：

1）核算負(fù)載的力矩，參考步進電機距頻圖看看在對應(yīng)速度下步進電機是不是有足夠扭矩能力帶動負(fù)載，可以換個在對應(yīng)工作速度下扭矩大的步進電機來對比測試。

2）步進電機的啟動階段就像開手動波的汽車，需要逐步上檔而提速，加減速不充分，會導(dǎo)致失步。一般建議負(fù)載的轉(zhuǎn)動慣量不要大于步進電機轉(zhuǎn)動慣量的10倍，不然加減速過程會比較漫長。

3）步進電機啟動瞬間我們會測試到額定電流1.6倍左右的電流，如果電源功率不夠，會讓電機里面的有效電流過低，從而帶不動負(fù)載。建議一般電源留30%以上余量。

4）步進電機需要快速啟動或者高速運行，需要驅(qū)動電壓比較高，工作電流設(shè)定值足夠大，否則也容易失步。

5）換個型號的驅(qū)動器對比看看是不是信號收到干擾，或者看看控制A電機運動，是不是B電機有動作，看看電機是不是收到信號干擾。

6）共振的時候，步進電機及其系統(tǒng)有明顯的噪聲和震動，速度上升或者下降一定范圍，有關(guān)現(xiàn)象會明顯減輕或者消失，基本可以判斷是共振問題。選擇合適參數(shù)的步進電機，改善驅(qū)動器性能或者用減震墊等物理方式來減振。

7）如果是步進電機驅(qū)動器和控制器的信號不匹配，現(xiàn)象是隨著時間的推移，位置的偏移量會很均勻地增加。更改驅(qū)動器或者控制器的信號識別方式，讓兩者匹配一致就好了。

8）同步輪或者減速箱由于精度問題，會有一定誤差累計，需要在控制程序中做出合理補償。

9）控制程序?qū)е率Р揭膊簧僖?，需要檢查控制程序是不是有問題。

一時找不到問題原因，也有技術(shù)人員會讓步進電機運行一段時間就重新找原點歸位，這樣會影響設(shè)備的工作效率，是沒有辦法的辦法。近年來，閉環(huán)步進電機開始流行起來，通過閉環(huán)控制來對于實現(xiàn)對于步進電機的完全控制，也是一種解決問題的方案，但成本會高一些?，F(xiàn)在一些步進電機驅(qū)動芯片可以根據(jù)步進電機失步瞬間電流的異常變化來輸出步進電機失步的信號。

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