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步进电机失步如何解决(CZZ)
2023年4月10日

在上篇文中讲解出了各种会导致步进电机失步(丢步)的原因,这篇就是针对上篇所讲述的各种问题,来分别采取相对应的措施来改善步进电机失步的问题。

二、针对上篇各问题原因,可以分别采取以下相对应的措施来改善:

1步进电机的输出力矩不够

 核算负载的力矩,参考步进电机距频图看看在对应速度下步进电机是不是有足够扭矩能力带动负载,可以换个在对应工作速度下扭矩大的步进电机来对比测试。

2步进电机起停阶段的加减速太大,或者起跳速度太大

步进电机的启动阶段就像开手动挡的汽车,需要逐步上档而提速,加减速不充分,会导致失步。所以一般建议负载的转动惯量不要大于步进电机转动惯量的10倍,不然加减速过程会比较漫长。

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3步进电机的电源功率不够

如果电源功率不够,会让电机里面的有效电流过低,建议一般电源留30%以上余量,配置合适的输入电解电容器。

4步进电机驱动电流设定过低

步进电机需要快速启动或者高速运行,需要驱动电压比较高,工作电流设定值足够大,否则也容易失步。

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5驱动器或者控制器受到信号干扰

换个型号的驱动器对比看是不是信号受到干扰,或者看控制A电机运动,是不是B电机有动作,看电机是不是受到信号干扰。

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6步进电机系统共振引起步进电机带负载能力下降

共振的时候,步进电机及其系统有明显的噪声和震动,速度上升或者下降一定范围,有关现象会明显减轻或者消失,基本可以判断是共振问题。选择合适参数的步进电机,改善驱动器性能或者用减震垫等物理方式来减振。

7驱动器和控制器的信号不匹配,最主要控制信号的带宽不匹配

如果是步进电机驱动器和控制器的信号不匹配,现象是随着时间的推移,位置的偏移量会很均匀地增加。更改驱动器或者控制器的信号识别方式,让两者匹配一致就好了。

8同步轮或者减速箱的背隙或者来回转到的间隙误差没有在程序上补偿或值不对

同步轮或者减速箱由于精度问题,会有一定误差累计,需要在控制程序中做出合理补偿。

9控制程序本身有问题

控制程序导致失步也不少见,需要检查控制程序是不是有问题。

一时找不到问题原因,也有工程师会让步进电机运行一段时间就重新找原点归位,但这样会影响设备的工作效率,是没有办法的办法。近年来,闭环步进电机开始流行起来,通过闭环控制来对于实现对于步进电机的完全控制,也是一种解决问题的方案,但成本会高一些。

总结:有效解决电机丢步的途径,选择合适步进电机的规格型号,选择合适的驱动系统,设置正确的控制参数,合理的电气布线,设置合适控制运动参数等。

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