失步應(yīng)該就是漏掉了脈沖沒有運(yùn)動(dòng)到指定的位置。過沖應(yīng)該就是和失步相反，運(yùn)動(dòng)到超過了指定的位置。

 

　　在一些控制簡(jiǎn)單或要求低成本的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中，常會(huì)用步進(jìn)電機(jī)。最大的優(yōu)勢(shì)是：以開環(huán)的方式來控制位置和速度。但正因?yàn)槭情_環(huán)控制，負(fù)載位置對(duì)控制回路沒有反饋，步進(jìn)電機(jī)就必須正確響應(yīng)每次勵(lì)磁變化。如果勵(lì)磁頻率選擇不當(dāng)，步進(jìn)電機(jī)就不能夠移動(dòng)到新的位置。負(fù)載實(shí)際的位置相對(duì)于控制器所期待的位置出現(xiàn)永久誤差，即發(fā)生失步現(xiàn)象或過沖想象。因此，在步進(jìn)電機(jī)開環(huán)控制系統(tǒng)中，如何防止失步和過沖是開環(huán)控制系統(tǒng)能否正常運(yùn)行的關(guān)鍵。

 

　　失步和過沖現(xiàn)象分別出現(xiàn)在步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)和停止的時(shí)候。一般情況下，系統(tǒng)的極限啟動(dòng)頻率比較低，而要求的運(yùn)行速度往往比較高。如果系統(tǒng)以要求的運(yùn)行速度直接啟動(dòng)，因?yàn)樵撍俣纫呀?jīng)超限，啟動(dòng)頻率而不能正常啟動(dòng)，起則發(fā)生丟步，重則根本不能啟動(dòng)，產(chǎn)生堵轉(zhuǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行起來后，如果達(dá)到終點(diǎn)時(shí)立即停止發(fā)送脈沖，令其立即停止，則由于系統(tǒng)慣性的作用，步進(jìn)電機(jī)會(huì)轉(zhuǎn)過控制器所希望的平衡位置。

 

　　為了克服步進(jìn)失步和過沖現(xiàn)象，應(yīng)該在啟動(dòng)停止時(shí)加入適當(dāng)?shù)募訙p速控制。我們一般采用：運(yùn)動(dòng)控制卡作上位控制單元、具有控制功能的PLC作上位控制單元、單片機(jī)作上位控制單元來控制運(yùn)動(dòng)加減速可以克服失步過沖現(xiàn)象。

 

 

 

　　通俗一點(diǎn)講：當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(及步進(jìn)角)。您可以通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的;同時(shí)您可以通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速的目的。步進(jìn)電機(jī)有一個(gè)技術(shù)參數(shù)：空載啟動(dòng)頻率，即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率。如果在脈沖頻率高于空載啟動(dòng)頻率，步進(jìn)電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。如果要使電機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有一個(gè)合理的加速過程，即啟動(dòng)頻率較低，然后按一定加速度升到所希望的高頻(電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚?。

 

　　啟動(dòng)頻率 = 啟動(dòng)轉(zhuǎn)速 × 每轉(zhuǎn)多少步?？蛰d啟動(dòng)轉(zhuǎn)速就是步進(jìn)電機(jī)不通過加減速不負(fù)載直接轉(zhuǎn)動(dòng)起來。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。在它的作用下，電機(jī)隨頻率(或速度)的增大而相電流減小，從而導(dǎo)致力矩下降。

 

　　假設(shè)：需要減速器的總的輸出轉(zhuǎn)矩是T1，輸出的轉(zhuǎn)速是N1，減速比是5：1，步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角度是A，那么電機(jī)的轉(zhuǎn)速是：5*(N1)，那么電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩應(yīng)該是(T1)/5，電機(jī)的工作頻率應(yīng)該是

 

　　5*(N1)*360/A，所以你應(yīng)該看矩頻特性曲線：坐標(biāo)點(diǎn)[(T1)/5，5*(N1)*360/A]是不是在頻特性曲線(啟動(dòng)矩頻曲線)的下面。如果在矩頻曲線的下面，你可以選擇這個(gè)電機(jī)。如果是在矩頻曲線上面，則，你不能選擇這個(gè)電機(jī)，因?yàn)闀?huì)失步，或者根本就不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

 

　　補(bǔ)充：你是否確定了工作狀態(tài)，你需要的最大轉(zhuǎn)速確定了嗎，如果確定了，那就可以根據(jù)上面提供的公式進(jìn)行計(jì)算，(根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)的最大速度，和負(fù)載的大小，你就可以確定你現(xiàn)在選用的步進(jìn)電機(jī)是否適合，如果不適合你也應(yīng)該知道要選用什么樣的步進(jìn)電機(jī)了)。

 

　　另外：步進(jìn)電機(jī)在啟動(dòng)了以后，可以在負(fù)載不變的情況下，再提高頻率，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)矩頻曲線實(shí)際上應(yīng)該有兩條的，你有的那條應(yīng)該是啟動(dòng)矩頻曲線，而另外一條是脫出矩頻曲線，這條曲線代表的含義是：在啟動(dòng)頻率下啟動(dòng)電機(jī)，啟動(dòng)完成以后可以增加負(fù)載，但電機(jī)不會(huì)失步的狀態(tài);或者是在啟動(dòng)頻率下啟動(dòng)電機(jī)，在負(fù)載不變的情況下，可以適當(dāng)增加運(yùn)轉(zhuǎn)速度，但電機(jī)不會(huì)失步的狀態(tài)。

 

　　關(guān)于步距角，比如說你是A-B-C-D-A單四拍控制，那么步距角就是一個(gè)A走過的角度，關(guān)于最大牽入頻率，其指的是A-B之間的間隔頻率，手冊(cè)里給的都是>于某個(gè)值，但是在實(shí)際應(yīng)用時(shí)感覺應(yīng)該給的值就是最大值，例如>250PPS，那么A之后的delay就滿足1/delay <=250, delay>=4ms，給3ms它走不起來。