步進電機是根據(jù)脈沖數(shù)和脈沖頻率來實現(xiàn)自動化控制，便宜、簡單好用，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，這就叫步進電機丟步，意思就是步進電機沒有按照指令到達(dá)應(yīng)該到達(dá)的位置，機械設(shè)備達(dá)不到想要的效果，那么，步進電機丟步的原因是什么？可以采取哪些方法來避免這種情況呢？
步進電機丟步的原因有很多，需要采取排除法來找到丟步的真正原因，一般導(dǎo)致步進電機失步的原因是下面幾種： 1.電機的力矩選小了，沒有足夠能力帶動負(fù)載； 2.電機起停的加減速過程不充分，在加減速過程中丟步了； 3.供電電源功率不夠，導(dǎo)致輸入功率不夠引起丟步； 4.驅(qū)動器電壓不夠或者驅(qū)動電流不夠高； 5.驅(qū)動器或者控制器有受到其它機器的信號干擾； 6.電機系統(tǒng)共振引起電機帶載能力下降而導(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回程間隙或者來回轉(zhuǎn)到的間隙誤差沒有在程序上補償或者補償值不對； 9.控制程序的問題。
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）核算好負(fù)載的力矩，根據(jù)電機矩頻線看看在對應(yīng)速度下是不是有足夠扭矩能力帶載，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）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）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聛G步也不少見，需要檢查控制程序是不是有問題。 一時找不到問題原因，也有工程師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。現(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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