由無刷步進電機和驅動電路組成的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)結構簡單，價格低廉，性能可靠，已廣泛應用于經(jīng)濟型設備中。步進電機通常用于精確定位，以確保電機不會失步。

無刷步進電機失步及其危害

當無刷步進電機正常工作時，每收到一個控制脈沖，它就會移動一個步進角，也就是說，它將進一步走一步。如果連續(xù)輸入控制脈沖，電機將相應地連續(xù)旋轉。無刷步進電機包括失步。當失去步長時，轉子前進的步數(shù)少于脈沖數(shù)；當超過步長時，轉子前進的步數(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。當失步時，轉子將保持在一個位置或圍繞一個位置振動。當步驟嚴重時，設備將超調。無刷步進電機是開環(huán)進給系統(tǒng)的重要組成部分，其性能直接影響設備系統(tǒng)的性能。

無刷步進電機失步的原因及解決方案

1.轉子的加速度較慢，步進電機的旋轉磁場

轉子的力速比步進電動機的旋轉磁場慢，也就是說，當換向速度低時，步進電動機將失去步進。由于輸入電動機的功率不足，步進電動機產(chǎn)生的同步轉矩不能使轉子速度跟隨定子磁場的旋轉速度，從而導致失去同步性。

由于無刷步進電機的動態(tài)輸出轉矩隨著連續(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致失步。

解決方案

1.增加由無刷步進電機本身產(chǎn)生的電磁轉矩。因此，可以在額定電流范圍內適當?shù)卦黾域寗与娏?。當高頻范圍內的轉矩不足時，可以適當?shù)卦黾域寗与娐返尿寗与妷??？梢允褂么筠D矩的步進電機。

2.降低無刷步進電機需要克服的扭矩。因此，可以適當降低電動機的工作頻率以增加電動機的輸出轉矩。設置更長的加速時間以使轉子獲得足夠的能量。

2.轉子的平均速度高于定子磁場的平均速度。

轉子的平均速度高于定子磁場的平均速度。此時，定子的通電時間要比轉子步進所需的時間更長，并且轉子在步進過程中會獲得太多能量，因此由無刷步進電機產(chǎn)生的輸出扭矩會增加，從而導致電機熄滅。

解決方案

減小步進電機的驅動電流，以減小步進電機的輸出轉矩。

3.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，在運行期間無法立即啟動和停止電機，但是在開始時會出現(xiàn)失步，在停止時會發(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驅動系統(tǒng)可靠，高效和準確運行的關鍵。

四，無刷步進電機產(chǎn)生共振

共振也是失去同步的原因。當步進電動機連續(xù)運行時，如果控制脈沖的頻率等于步進電動機的固有頻率，則會發(fā)生共振。

解決方案

適當減小步進電機的驅動電流；使用細分驅動模式；使用阻尼方法。