由無刷步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，性能可靠，已廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)型設(shè)備中。步進(jìn)電機(jī)通常用于精確定位，以確保電機(jī)不會(huì)失步。

無刷步進(jìn)電機(jī)失步及其危害

當(dāng)無刷步進(jìn)電機(jī)正常工作時(shí)，每收到一個(gè)控制脈沖，它就會(huì)移動(dòng)一個(gè)步進(jìn)角，也就是說，它將進(jìn)一步走一步。如果連續(xù)輸入控制脈沖，電機(jī)將相應(yīng)地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。無刷步進(jìn)電機(jī)包括失步。當(dāng)失去步長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)的步數(shù)少于脈沖數(shù)；當(dāng)超過步長(zhǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)子前進(jìn)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)失步時(shí)，轉(zhuǎn)子將保持在一個(gè)位置或圍繞一個(gè)位置振動(dòng)。當(dāng)步驟嚴(yán)重時(shí)，設(shè)備將超調(diào)。無刷步進(jìn)電機(jī)是開環(huán)進(jìn)給系統(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(jìn)電機(jī)失步的原因及解決方案

1.轉(zhuǎn)子的加速度較慢，步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)

轉(zhuǎn)子的力速比步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)慢，也就是說，當(dāng)換向速度低時(shí)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)將失去步進(jìn)。由于輸入電動(dòng)機(jī)的功率不足，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的同步轉(zhuǎn)矩不能使轉(zhuǎn)子速度跟隨定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)速度，從而導(dǎo)致失去同步性。

由于無刷步進(jìn)電機(jī)的動(dòng)態(tài)輸出轉(zhuǎn)矩隨著連續(xù)工作頻率的增加而減小，因此，高于該頻率的工作頻率將導(dǎo)致失步。

解決方案

1.增加由無刷步進(jìn)電機(jī)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)?shù)卦黾域?qū)動(dòng)電流。當(dāng)高頻范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)矩不足時(shí)，可以適當(dāng)?shù)卦黾域?qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)電壓?？梢允褂么筠D(zhuǎn)矩的步進(jìn)電機(jī)。

2.降低無刷步進(jìn)電機(jī)需要克服的扭矩。因此，可以適當(dāng)降低電動(dòng)機(jī)的工作頻率以增加電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。設(shè)置更長(zhǎng)的加速時(shí)間以使轉(zhuǎn)子獲得足夠的能量。

2.轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均速度。

轉(zhuǎn)子的平均速度高于定子磁場(chǎng)的平均速度。此時(shí)，定子的通電時(shí)間要比轉(zhuǎn)子步進(jìn)所需的時(shí)間更長(zhǎng)，并且轉(zhuǎn)子在步進(jìn)過程中會(huì)獲得太多能量，因此由無刷步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生的輸出扭矩會(huì)增加，從而導(dǎo)致電機(jī)熄滅。

解決方案

減小步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流，以減小步進(jìn)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩。

3.無刷步進(jìn)電機(jī)和負(fù)載有慣性

由于無刷步進(jìn)電機(jī)本身的慣性和負(fù)載，在運(yùn)行期間無法立即啟動(dòng)和停止電機(jī)，但是在開始時(shí)會(huì)出現(xiàn)失步，在停止時(shí)會(huì)發(fā)生失步。

解決方案

通過加減速過程，以較低的速度開始，然后逐漸加速至一定速度，然后逐漸減速直至停止。正確，平穩(wěn)的加減速控制是確保步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可靠，高效和準(zhǔn)確運(yùn)行的關(guān)鍵。

四，無刷步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)生共振

共振也是失去同步的原因。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，如果控制脈沖的頻率等于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的固有頻率，則會(huì)發(fā)生共振。

解決方案

適當(dāng)減小步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流；使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)模式；使用阻尼方法。