談起步進(jìn)電機(jī)，對于電控行業(yè)的工程師們應(yīng)該再熟悉不過了！其誤差不會長時(shí)間累積，能實(shí)現(xiàn)精確定位，控制比伺服更簡單，但步進(jìn)電機(jī)精確控制的前提是電機(jī)不失步，如何避免步進(jìn)電機(jī)失步？

步進(jìn)電機(jī)是一種開環(huán)控制電機(jī)，它能將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成角位移。不失步時(shí)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停機(jī)位置僅取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響；當(dāng)步進(jìn)電機(jī)接收到脈沖信號時(shí)，電機(jī)按設(shè)定方向轉(zhuǎn)動固定角度(步進(jìn)角或步距角)，通過控制脈沖數(shù)和脈沖頻率來控制電機(jī)的角位移量和轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)精確開環(huán)控制。此外，步進(jìn)電機(jī)每走一步轉(zhuǎn)角與理論步距之間總是存在一定的誤差，從某一步到任何一步都存在一定的誤差，但是，步進(jìn)電機(jī)每走一步轉(zhuǎn)一周的步數(shù)是一樣的，在不失步的情況下，步距誤差不會長期積累。

以上所說的都是在不失步的情況下，如何避免發(fā)生失步？第一，我們需要了解導(dǎo)致電動機(jī)失速的因素：

轉(zhuǎn)子加速比步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場慢；

轉(zhuǎn)子的平均轉(zhuǎn)動速度大于定磁場的平均轉(zhuǎn)動速度；

三是電機(jī)負(fù)載的慣性較大；

步進(jìn)電動機(jī)與之發(fā)生共振。

步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)子加速度小于步進(jìn)電動機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場，即當(dāng)轉(zhuǎn)子速度低于換向速度時(shí)，由于輸入電動機(jī)的電能不足，所產(chǎn)生的力矩不能使轉(zhuǎn)子速度與定子磁場的旋轉(zhuǎn)速度保持同步，從而導(dǎo)致失步。轉(zhuǎn)子平均速度比定子磁場平均旋轉(zhuǎn)速度高，定子需要更長的激勵時(shí)間才能啟動，比步進(jìn)時(shí)間長，步進(jìn)時(shí)轉(zhuǎn)子獲得的能量太多，造成電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩太大，使電機(jī)前進(jìn)。

上述步進(jìn)電機(jī)失步的原因?qū)嵸|(zhì)上是步進(jìn)電機(jī)選擇不當(dāng)所致，只有選擇正確的步進(jìn)電機(jī)才能發(fā)揮步進(jìn)電機(jī)精確控制的優(yōu)勢。根據(jù)電動機(jī)的電流，選擇合適的驅(qū)動器需要與大于或等于該電流的驅(qū)動器匹配。如要求低振動或高精度，可采用分塊驅(qū)動方式。對大轉(zhuǎn)矩電機(jī)，盡可能采用高壓驅(qū)動方式，使其具有良好的高速性能。

另外在驅(qū)動電源方面，很多人直接使用開關(guān)電源作為驅(qū)動電源，但是，一般最好不要使用開關(guān)電源，尤其是大力矩電機(jī)，除非選擇比所需功率大一倍以上的開關(guān)電源。由于，電動機(jī)工作時(shí)是大電感負(fù)載，會對動力源產(chǎn)生瞬間高壓。而且開關(guān)電源的過載性能不好，將保護(hù)斷開，并且其精密的穩(wěn)壓性能不需要，有時(shí)會導(dǎo)致開關(guān)電源和驅(qū)動器損壞。步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動電源可采用常規(guī)環(huán)形變壓直流電源或R型變壓器變壓直流電源。

步進(jìn)電動機(jī)產(chǎn)生共振是因?yàn)殡妱訖C(jī)接收的脈沖頻率等于步進(jìn)電動機(jī)的固有頻率，它與驅(qū)動器的細(xì)分相對應(yīng)。在通常情況下，步進(jìn)電機(jī)的細(xì)分能力非常重要，諧振范圍越小越好。由于電動機(jī)慣量較大是由電動機(jī)過載引起的，所以在使用中只需注意不讓電動機(jī)過載即可避免。