【分享】步進電機失步現象產生原因及解決方法
2021-02-24 暢學電子步進電機中產生的同步力矩無法使轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度，從而引起失步。下面來講述失步產生的主要原因及解決方法：
有3種解決方法：可使步進電機產生的電磁轉矩增大，為此可在額定電流範圍內適當加大驅動電流；在高頻範圍轉矩不足時，適當提高驅動電路的驅動電壓；改用轉矩大的步進電動機等，也可使步進電機需要克服的轉矩減小，為此可適當降低電機運行頻率，以便提高電機的輸出轉矩。
1.步進電機的轉矩不足，拖動能力不夠，當驅動脈衝頻率達到某臨界值開始失步。由於步進電機的動態輸出轉矩隨著連續運行頻率的上升而降低，因而凡是比該頻率高的工作頻率都將產生失步。
2.步進電機起動失步。由於步進電機自身及所帶負載存在慣性，當加速時間過短時會出現這一現象。應該設置合理的加速時間，使電機從低速度平穩上升到某個速度。
3.防偽包裝產生共振也是引起失步的一個原因。步進電機處於連續運行狀態時，如果控制脈衝的頻率等於步進電機的固有頻率，將產生共振。在一個控制脈衝周期內，振動尚未得到充分衰減，下一個脈衝就已來到，因而在共振頻率附近動態誤差最大並導致步進電機失步。解決方法：減小步進電機的驅動電流;採用細分驅動方法和阻尼方法。
轉子在步進過程中獲得過多的能量時，轉子的平均速度會高於定子磁場的平均旋轉速度，使得步進電動機產生的輸出轉矩增大，從而使步進電機產生越步；當步進電機存在越步時，可減小步進電動機的驅動電流，以便降低步進電機的輸出轉矩或使減速時間加長。
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汽車步進角定義,步進電機介紹
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步進電機的開環與閉環控制原理
步進電動機的控制方式一般分為開環控制與閉環控制兩種控制方式，其中開環控制步進電機最簡單的控制方式就是玎環控制系統，在這種控制方式下，步進電機控制脈衝的輸入並不依賴於轉子的位置，而是按一固定的規律發出控制脈衝，步進電機僅依靠這一系列既定的脈衝而工作，這種控制方式由於步進電機的獨特性而比較適合於控制步進電機，適合於我國的國情這種種控制方式的特點是 -
雷賽步進電機M542的接線圖詳解
最受歡迎的是兩相混合式步進電機，約佔97%以上的市場份額，其原因是性價比高，配上細分驅動器後效果良好。該種電機的基本步距角為1.8°/步，配上半步驅動器後，步距角減少為0.9°，配上細分驅動器後其步距角可細分達256倍（0.007°/微步）。由於摩擦力和製造精度等原因，實際控制精度略低。同一步進電機可配不同細分的驅動器以改變精度和效果。 -
步進電機變頻技術的應用
當羅經模擬器要求轉動的角度偏大時，設計應用變頻轉動的方法來克服轉動時間過長的缺點，也就是給出一個具體需要轉動的航向值，該模擬器能夠迅速有效地按照要求轉到該值。，驅動步進電機正常工作。在快速轉動不同角度時的變頻設計思路因為該模擬羅經需要在任意時刻都能夠設置，所以當在設置狀態和轉動數據大，使步進電機在短時間內以比較快的速度運轉而不出現失步，就要求採用小於或等於步進電機的響應頻率，在該頻率之下，步進電機可以隨意地啟動、停止或反轉而不發生失步現象。 -
步進電機特性以及如何選型?
如下圖所示：因為轉子為永磁體，產生的氣隙磁密為正弦分布，所以理論上靜止轉矩曲線為正弦波。此角度-靜止轉矩特性為步進電機產生電磁轉矩能力的重要指標，最大轉矩越大越好，轉矩波形越接近正弦越好。如圖所示，步進電機的動態轉矩產生包括失步轉矩（pull-out-torque）和牽入轉矩（pull-in-torque）兩個轉矩。前者稱為失步或丟失轉矩，後者稱為起動或牽入轉矩。牽入轉矩範圍為從零到最大自起動脈衝頻率或最大自起動頻率區域。牽入曲線包圍的區域稱為自起動區域。 -
降低步進電機振動、噪音的解決方法
噪聲可能是任何電氣設備的問題，從變壓器到直流電機，工業界一直在尋找經濟的方法來降低發出聲噪聲並提高電氣設備的感知質量水平。到目前為止，還沒有任何關於可能的方法的文獻，分析和消除小型電動機的振動和噪聲。市場上一般驅動電路產生振動噪聲的原因：定子電流的高次諧波含量，不平衡兩相電流，特別是恆壓驅動法，電源電壓波動，勵磁電流波形。 -
步進電機控制電路的實現方法
步進電機控制電路的實現方法王希友摘要：為在現有的基礎上提高步進電機的運行穩定性，降低低頻振動以及高頻失步等問題的發生概率 -
步進電機的原理是什麼?它有哪3種運行模式?如何防止丟步?
今天的主要內容包括：步進電機的種類，構造，原理，步進電機的滿步半步微步控制方法，步進電機的速度扭矩特性，以及步進電機的優缺點等。1.步進電機的類型和其他類型的電機一樣，步進電機也是由定子和轉子構成。4.步進電機失步原因，及常用解決辦法所謂失步，就是電機沒有按照命令走相應的步數。通常過大的運行步距，會導致高振蕩，因為過大的步距，需要很大的扭矩，大扭矩又會產生大加速度，進而容易產生過衝和鈴響（振蕩）現象。 -
關於步進電機的選用與設計介紹
當羅經模擬器要求轉動的角度偏大時，設計應用變頻轉動的方法來克服轉動時間過長的缺點，也就是給出一個具體需要轉動的航向值，該模擬器能夠迅速有效地按照要求轉到該值。 步進電機的選用與設計 步進電機具有轉矩大、慣性小、響應頻率高等優點，具有瞬間起動與急速停止的優越特性。 -
圖解: 步進電機原理與驅動方式
步進電機在使用時不需要額外的反饋，這是因為除非失步，否則步進電機每次轉動時的角度已知的，由於它的角度位置已知就能精確控制電機運動的位置。一般我們會用Arduino驅動的小型步進電機有以下兩種。步進電機內部實際上產生了一個可以旋轉的磁場，如圖所示，當旋轉磁場依次切換時，轉子（rotor）就會隨之轉動相應的角度。 -
步進電機細分控制
5）步進電機只能通過脈衝電源供電才能運行，不能直接使用交流電源和直流電源。 6）步進電機存在振蕩和失步現象，必須對控制系統和機械負載採取相應措施。 步進電機具有和機械結構簡單的優點，圖1是四相六線制步進電機原理圖，這類步進電機既可作為四相電機使用，也可以做為兩相電機使用，使用靈活，因此應用廣泛。 -
瑞薩電子與美蓓亞三美合作開發出了步進電機和電機控制解決方案
（MinebeaMitsumi, TSE: 6479）宣布，聯合開發基於旋轉變壓器（角度傳感器）的步進電機和電機控制解決方案，並面向機器人、辦公自動化（OA）設備，以及醫療/護理設備進行了優化。瑞薩電子與美蓓亞三美攜手開發的基於旋轉變壓器傳感器的步進電機和電機控制解決方案，可滿足電動機更高精度控制、小型化以及應對環境影響更強抵抗力的需求。 -
步進電機和伺服電機的區別你知道嗎?
但是，對於許多用戶而言，他們不了解這兩種電機的主要區別，因此他們始終不知道如何選擇。那麼，步進電機和伺服電機之間的主要區別是什麼？1、工作原理這兩種電機在原理上有很大的不同，步進電機是將電脈衝信號轉變為角位移或線位移的開環控制元步進電機件。 -
步進電機使用中常見問題及解決方法
步進電機的運行要有一電子裝置進行驅動, 這種裝置就是步進電機驅動器, 它是把控制系統發出的脈衝信號轉化為步進電機的角位移, 或者說: 控制系統每發一個脈衝信號, 通過驅動器就使步進電機旋轉一步距角。所以步進電機的轉速與脈衝信號的頻率成正比。 -
關於步進電機的所有知識點
失步：電機運轉時運轉的步數，不等於理論上的步數。稱之為失步。 失調角：轉子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，電機運轉必存在失調角，由失調角產生的誤差，採用細分驅動是不能解決的。 -
步進電機的定位原理、方案及程序設計內容簡介
三菱PLC和步進電機驅動器的接線圖 步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈衝信號時就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（稱為「步距角」），其旋轉以固定的角度運行。 -
如何降低步進電機的噪聲?
gSfEETC-電子工程專輯為更好地理解噪聲的來源，我們需要思考旋轉運動是如何產生的。當步進電機執行步進時，它不會立即停止，而是會繼續略微前後移動，然後再完全停止。這個問題可以通過在電機驅動器中採用特定的控制邏輯來克服。電機運行過程中，在電機完成上一步但停止之前的那一刻，驅動器發出指令開始下一個步進。這種連續且有規律的電機前進可以降低噪聲和振動。 -
步進電機全閉環控制
步進電機由於體積精巧、價格低廉、運行穩定，在低端行業應用廣泛，步進電機運動控制實現全閉環，是工控行業的一大難題。主要問題有兩個，原點的不確定性和失步，目前，採用高速光電開關作為步進系統的原點，這個誤差在毫米級，所以在精確控制領域，是不能接受的。另外，為了提高運行精度，步進系統的驅動採用多細分，有的大於16，假如用在往復運動過程中，誤差大的驚人。已經不能適應加工領域。