步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)電機(jī)的位置和速度，以脈沖數(shù)和脈沖頻率來實(shí)現(xiàn)開環(huán)控制。它是一種低成本、簡(jiǎn)單易用的控制器電機(jī)，在自動(dòng)化控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。但是，由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)的錯(cuò)誤選擇或使用不當(dāng)很容易使步進(jìn)電機(jī)失步，即步進(jìn)電機(jī)沒有按規(guī)定到達(dá)應(yīng)達(dá)到的位置。指令，這讓工程師們非常苦惱。那么，步進(jìn)電機(jī)失步的原因是什么？有沒有什么對(duì)策可以避免失步？

　　步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多。在實(shí)際應(yīng)用過程中，需要采取排除法，一一分析，找出造成同步丟失的真正原因。一般來說，導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因有以下幾種：

　　1、直流步進(jìn)電機(jī)本身工作轉(zhuǎn)矩不足，驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力不足；

　　2、如果步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)和停止時(shí)的加減速過程不足，步進(jìn)電機(jī)在這個(gè)過程中很容易失步；

　　3、步進(jìn)電機(jī)功率不足，導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)輸入功率過低，造成失步。

　　4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓不夠或驅(qū)動(dòng)電流設(shè)置過低；

　　5、驅(qū)動(dòng)器或控制器接收到信號(hào)干擾；

　　6、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)共振導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)負(fù)載能力下降，造成失步；

　　7、驅(qū)動(dòng)器與控制器信號(hào)不匹配；

　　8、同步輪或齒輪箱的齒隙誤差未在程序中補(bǔ)償或補(bǔ)償值錯(cuò)誤；

　　9、控制程序本身有問題。

　　針對(duì)上述問題產(chǎn)生的原因，可以采取以下對(duì)策來改善步進(jìn)電機(jī)失步問題：

　　1、計(jì)算負(fù)載的轉(zhuǎn)矩，參考節(jié)距圖中的步進(jìn)電機(jī)，觀察步進(jìn)電機(jī)是否有足夠的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)負(fù)載以相應(yīng)的速度運(yùn)行。可在相應(yīng)的工作速度下更換大扭矩的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。

　　2、一般建議負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不要大于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的10倍，否則加減速過程會(huì)比較長。

　　3、在步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)的瞬間，我們會(huì)測(cè)試一個(gè)大約為額定電流1.6倍的電流。如果電源的功率不夠，電機(jī)中的有效電流就會(huì)過低，無法驅(qū)動(dòng)負(fù)載。一般建議電源留有30%以上的余量。

　　4、步進(jìn)電機(jī)需要快速啟動(dòng)或高速運(yùn)行。需要比較高的驅(qū)動(dòng)電壓和足夠大的工作電流設(shè)定值，否則容易漏步。

　　5、更換其他類型的驅(qū)動(dòng)器，觀察其信號(hào)是否受到干擾，或控制電機(jī)A和電機(jī)B的運(yùn)動(dòng)，判斷電機(jī)信號(hào)是否受到干擾。

　　6.選擇合適參數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來提高驅(qū)動(dòng)器的性能或使用減震墊等物理方法來減少振動(dòng)。

　　7、如果步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和控制器的信號(hào)不匹配，位置偏移量會(huì)隨時(shí)間均勻增加。只需改變驅(qū)動(dòng)器或控制器的信號(hào)識(shí)別方式，使兩者匹配即可。

　　8、由于精度問題，同步輪或變速箱會(huì)有一定的誤差積累，必須在控制程序中進(jìn)行合理的補(bǔ)償。

　　9、控制程序也會(huì)造成電機(jī)失步。需要檢查控制程序是否有問題。

　　如果暫時(shí)找不到問題的原因，工程師會(huì)讓步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行一段時(shí)間來查找原因，這會(huì)影響設(shè)備的效率。近年來，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)開始流行。通過閉環(huán)控制來實(shí)現(xiàn)對(duì)步進(jìn)電機(jī)的完全控制也是一種解決方案，但成本會(huì)更高。某些電流驅(qū)動(dòng)芯片的步進(jìn)電機(jī)可以輸出失步信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)瞬時(shí)電流的異常變化而失步。

　　步進(jìn)電機(jī)有兩種不同的運(yùn)行方式，稱為恒速運(yùn)動(dòng)曲線和加減速運(yùn)動(dòng)曲線。前者瞬間改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。也稱為矩形運(yùn)動(dòng)曲線，此模式僅限于電機(jī)可以自動(dòng)啟動(dòng)（立即加速）的工作范圍。如果有足夠的扭矩可用于此加速，則此模式非常簡(jiǎn)單，脈沖速率恒定。

　　然而，如果不能產(chǎn)生足夠的加速扭矩，結(jié)果是失去同步。在這種情況下，必須改用加減速運(yùn)動(dòng)曲線。這涉及脈沖速率的逐漸變化，以便為加速和減速提供時(shí)間。也稱為梯形運(yùn)動(dòng)曲線，該模式擴(kuò)大了電機(jī)可自動(dòng)啟動(dòng)的工作范圍。但是，由于突然加速或減速可能會(huì)導(dǎo)致失去同步，因此在確定如何上下改變電機(jī)速度（脈沖率）時(shí)必須小心。