步進(jìn)電機(jī)可以根據(jù)電機(jī)的位置和速度，以脈沖數(shù)和脈沖頻率來實現(xiàn)開環(huán)控制。它是一種低成本、簡單易用的控制器電機(jī)，在自動化控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。但是，由于步進(jìn)電機(jī)不是閉環(huán)控制，步進(jìn)電機(jī)的錯誤選擇或使用不當(dāng)很容易使步進(jìn)電機(jī)失步，即步進(jìn)電機(jī)沒有按規(guī)定到達(dá)應(yīng)達(dá)到的位置。指令，這讓工程師們非?？鄲馈Ｄ敲?，步進(jìn)電機(jī)失步的原因是什么？有沒有什么對策可以避免失步？
步進(jìn)電機(jī)失步的原因有很多。在實際應(yīng)用過程中，需要采取排除法，一一分析，找出造成同步丟失的真正原因。一般來說，導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)失步的原因有以下幾種：
1、直流步進(jìn)電機(jī)本身工作轉(zhuǎn)矩不足，驅(qū)動負(fù)載能力不足；
2、如果步進(jìn)電機(jī)在啟動和停止時的加減速過程不足，步進(jìn)電機(jī)在這個過程中很容易失步；
3、步進(jìn)電機(jī)功率不足，導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)輸入功率過低，造成失步。
4、步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電壓不夠或驅(qū)動電流設(shè)置過低；
5、驅(qū)動器或控制器接收到信號干擾；
6、步進(jìn)電機(jī)系統(tǒng)共振導(dǎo)致步進(jìn)電機(jī)負(fù)載能力下降，造成失步；
7、驅(qū)動器與控制器信號不匹配；
8、同步輪或齒輪箱的齒隙誤差未在程序中補償或補償值錯誤；
9、控制程序本身有問題。
針對上述問題產(chǎn)生的原因，可以采取以下對策來改善步進(jìn)電機(jī)失步問題：
1、計算負(fù)載的轉(zhuǎn)矩，參考節(jié)距圖中的步進(jìn)電機(jī)，觀察步進(jìn)電機(jī)是否有足夠的轉(zhuǎn)矩驅(qū)動負(fù)載以相應(yīng)的速度運行。可在相應(yīng)的工作速度下更換大扭矩的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行對比測試。
2、一般建議負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量不要大于步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量的10倍，否則加減速過程會比較長。
3、在步進(jìn)電機(jī)啟動的瞬間，我們會測試一個大約為額定電流1.6倍的電流。如果電源的功率不夠，電機(jī)中的有效電流就會過低，無法驅(qū)動負(fù)載。一般建議電源留有30%以上的余量。
4、步進(jìn)電機(jī)需要快速啟動或高速運行。需要比較高的驅(qū)動電壓和足夠大的工作電流設(shè)定值，否則容易漏步。
5、更換其他類型的驅(qū)動器，觀察其信號是否受到干擾，或控制電機(jī)A和電機(jī)B的運動，判斷電機(jī)信號是否受到干擾。
6.選擇合適參數(shù)的步進(jìn)電機(jī)來提高驅(qū)動器的性能或使用減震墊等物理方法來減少振動。
7、如果步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器和控制器的信號不匹配，位置偏移量會隨時間均勻增加。只需改變驅(qū)動器或控制器的信號識別方式，使兩者匹配即可。
8、由于精度問題，同步輪或變速箱會有一定的誤差積累，必須在控制程序中進(jìn)行合理的補償。
9、控制程序也會造成電機(jī)失步。需要檢查控制程序是否有問題。
如果暫時找不到問題的原因，工程師會讓步進(jìn)電機(jī)運行一段時間來查找原因，這會影響設(shè)備的效率。近年來，閉環(huán)步進(jìn)電機(jī)開始流行。通過閉環(huán)控制來實現(xiàn)對步進(jìn)電機(jī)的完全控制也是一種解決方案，但成本會更高。某些電流驅(qū)動芯片的步進(jìn)電機(jī)可以輸出失步信號，步進(jìn)電機(jī)根據(jù)瞬時電流的異常變化而失步。
步進(jìn)電機(jī)有兩種不同的運行方式，稱為恒速運動曲線和加減速運動曲線。前者瞬間改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速。也稱為矩形運動曲線，此模式僅限于電機(jī)可以自動啟動（立即加速）的工作范圍。如果有足夠的扭矩可用于此加速，則此模式非常簡單，脈沖速率恒定。
然而，如果不能產(chǎn)生足夠的加速扭矩，結(jié)果是失去同步。在這種情況下，必須改用加減速運動曲線。這涉及脈沖速率的逐漸變化，以便為加速和減速提供時間。也稱為梯形運動曲線，該模式擴(kuò)大了電機(jī)可自動啟動的工作范圍。但是，由于突然加速或減速可能會導(dǎo)致失去同步，因此在確定如何上下改變電機(jī)速度（脈沖率）時必須小心。
