步进电机常见失步原因.docx

步进电动机经常被用于精确定位的场合，因而保证电动机不发生失步至关重要步进电动机正常工作时，每接收一个控制脉冲就移动一个步距角，即前进一步若连续地输入控制脉 冲，电动机就相应地连续转动步进电动机失步包括丢步和越步丢步时，转子前进的步数小于脉冲数； 越步时，转子前进的步数多于脉冲数一次丢步和越步的步数等于运行拍数的整数倍步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步 进电机步进电机的参数按设定的方向转动一个固定的角度（称为“步距角”），它的旋转是以固定的角度一 步一步运行的可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉 冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的步进电机可以作为一种控制用的特种电机， 利用其没有积累误差（精度为100%）的特点，广泛应用于各种开环控制现在比较常用的步进电机包括反应式步进电机（VR）、永磁式步进电机（PM）、混合式步进电机（HB） 和单相式步进电机等失步原因及解决方法1. 转子的加速度慢于步进电动机的旋转磁场转子的加速度慢于步进电动机的旋转磁场，即低于换相速度时，步进电动机会产生失步。

这是因为输 入电动机的电能不足，在步进电动机中产生的同步力矩无法使转子速度跟随定子磁场的旋转速度，从而引 起失步由于步进电动机的动态输出转矩随着连续运行频率的上升而降低，因而，凡是比该频率高的工作 频率都将产生丢步这种失步说明步进电动机的转矩不足，拖动能力不够解决方法：①使步进电动机本身产生的电磁转矩增大为此可在额定电流范围内适当加大驱动电流； 在高频范围转矩不足时，可适当提高驱动电路的驱动电压；改用转矩大的步进电动机等②使步进电动机需要克服的转矩减小为此可适当降低电动机运行频率，以便提高电动机 的输出转矩；设定较长的加速时间，以便转子获得足够的能量2. 转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度转子的平均速度高于定子磁场的平均旋转速度，这时定子通电励磁的时间较长，大于转子步进一步所 需的时间，则转子在步进过程中获得了过多的能量，使得步进电动机产生的输出转矩增大，从而使电动机 越步当用步进电动机驱动那些使负载上、下动作的机构时，更易产生越步现象，这是因为负载向下运动 时，电动机所需的转矩减小解决方法：减小步进电动机的驱动电流，以便降低步进电动机的输出转矩3. 步进电动机及所带负载存在惯性由于步进电动机自身及所带负载存在惯性，使得电动机在工作过程中不能立即起动和停止，而是在起 动时出现丢步，在停止时发生越步。

解决方法：通过一个加速和减速过程，即以较低的速度起动，而后逐渐加速到某一速度运行，再逐渐 减速直至停止进行合理、平滑的加减速控制是保证步进驱动系统可靠、高效、精确运行的关键4. 步进电动机产生共振共振也是引起失步的一个原因步进电动机处于连续运行状态时，如果控制脉冲的频率等于步进电动 机的固有频率，将产生共振在一个控制脉冲周期内，振动得不到充分衰减，下一个脉冲就来到，因而在 共振频率附近动态误差最大并会导致步进电动机失步解决方法：适当减小步进电动机的驱动电流；采用细分驱动方法；采用阻尼方法，包括机械阻尼法 以上方法都能有效消除电动机振荡，避免失步现象发生步进电机失步故障原因分析步进电机失步故障原因分析：步进电机启动运行时，有时动一下就不动了或原地来回动，运行时有时还会失步，是什么问题？一般要考虑以下方面作检查：1） 电机力矩是否足够大，能否带动负载，因此我们一般推荐用户选型时要选用力矩比实际需要大50%〜100%的电机，因为步进电机不能过负载运行，哪怕是瞬间，都会造成失步，严重时停转或不规则原 地反复动2） 上位控制器来的输入走步脉冲的电流是否够大（一般要10mA），以使光耦稳定导通，输入的频率是 否过高，导致接收不到，如果上位控制器的输出电路是CMOS电路，则也要选用CMOS输入型的驱动器。

3） 启动频率是否太高，在启动程序上是否设置了加速过程，最好从电机规定的启动频率内开始加速到 设定频率，哪怕加速时间很短，否则可能就不稳定，甚至处于惰态4） 电机未固定好时，有时会出现此状况，则属于正常因为，实际上此时造成了电机的强烈共振而导 致进入失步状态电机必须固定好5） 对于5相电机来说，相位接错，电机也不能工作6） 步进电机温度过高会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降失步。