無刷步進電機和驅(qū)動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，性能可靠，已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟型設(shè)備中。步進電機通常用于精確定位，從而確保電機不會失步。

無刷步進電機失步及其危害

當(dāng)無刷步進電機正常工作時，每次接收到控制脈沖時它會移動一步角，也就是說，它會更進一步。如果連續(xù)輸入控制脈沖，則電動機相應(yīng)地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。無刷步進電機失步包括丟失的步驟。當(dāng)步驟丟失時，轉(zhuǎn)子前進的步數(shù)小于脈沖數(shù);當(dāng)超過步長時，轉(zhuǎn)子前進的步數(shù)大于脈沖數(shù)。

失步的步數(shù)等于節(jié)拍數(shù)的整數(shù)倍。當(dāng)步驟丟失時，轉(zhuǎn)子將保持在一個位置或圍繞一個位置振動。當(dāng)步驟嚴重時，設(shè)備將超調(diào)。無刷步進電機是開環(huán)饋電系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響設(shè)備系統(tǒng)的性能。

無刷步進電機失步原因和解決方案

一、轉(zhuǎn)子的加速度較慢步進電機的旋轉(zhuǎn)磁場

轉(zhuǎn)子的力速度比步進電機的旋轉(zhuǎn)磁場慢，也就是說，當(dāng)換向速度較低時，步進電機將失去臺階。由于輸入電動機的功率不足，步進電動機產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩不能使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場的轉(zhuǎn)速，從而引起失步。

由于無刷步進電機的動態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)工作頻率的增加而減小，因此高于頻率的工作頻率將導(dǎo)致失步。

解決方法

1、增加無刷步進電機本身產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。因此，可以在額定電流范圍內(nèi)適當(dāng)增加驅(qū)動電流。當(dāng)高頻范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩不足時，可以適當(dāng)增加驅(qū)動電路的驅(qū)動電壓;并且可以使用具有大扭矩的步進電動機。

2、降低無刷步進電機需要克服的扭矩。為此，可以適當(dāng)?shù)亟档碗妱訖C的工作頻率，以增加電動機的輸出轉(zhuǎn)矩;設(shè)定較長的加速時間，使轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。

二、轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均轉(zhuǎn)速。

轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場的平均轉(zhuǎn)速。此時，定子通電較長時間，這比轉(zhuǎn)子步驟所需的時間長，并且轉(zhuǎn)子在步進過程中獲得過多的能量，因此無刷步進電機產(chǎn)生的輸出轉(zhuǎn)矩增加，從而引起電機走出去。

解決方法

減小步進電機的驅(qū)動電流以減小步進電機的輸出轉(zhuǎn)矩。

三、無刷步進電機和負載有慣性

由于無刷步進電機本身的慣性和負載，電機在工作過程中不能立即啟動和停止，但是在開始時發(fā)生丟失的步驟，并且在停止發(fā)生時發(fā)生步驟。

解決方法

通過加速和減速過程，以較低的速度啟動，然后逐漸加速到一定的速度，然后逐漸減速直到停止。適當(dāng)和平穩(wěn)的加速和減速控制是確保步進驅(qū)動系統(tǒng)可靠，高效和準(zhǔn)確操作的關(guān)鍵。

四、無刷步進電機產(chǎn)生共振

共振也是失去同步的原因。 當(dāng)步進電機處于連續(xù)運行狀態(tài)時，如果控制脈沖的頻率等于步進電機的固有頻率，則會發(fā)生共振。

解決方法

適當(dāng)降低步進電機的驅(qū)動電流; 采用細分驅(qū)動方式; 采用阻尼方法。