步进马达位移现象故障解决排查浅析

步进马达将電(diàn)脉冲信号转变為(wèi)角位移或線(xiàn)位移的开环控制元步进马达件。在非超载的情况下，電(diàn)机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进马达按设定的方向转动一个固定的角度，称為(wèi)“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可(kě)以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可(kě)以通过控制脉冲频率来控制電(diàn)机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

一、改变方向时丢脉冲，表现為(wèi)往任何一个方向都准，但一改变方向就累计偏差，并且次数越多(duō)偏得越多(duō)；

二、初速度太高，加速度太大，引起有(yǒu)时丢步；

三、在用(yòng)同步带的场合软件补偿太多(duō)或太少；

四、马达力量不够；

五、控制器受干扰引起误动作

六、驱动器受干扰引起；

七、软件缺陷；

有(yǒu)以下几点解决方法：

1）一般的步进马达驱动器对方向和脉冲信号都有(yǒu)一定的要求，如：方向信号在第一个脉冲上升沿或下降沿（不同的驱动器要求不一样）到来前数微秒(miǎo)被确定，否则会有(yǒu)一个脉冲所运转的角度与实际需要的转向相反，最后故障现象表现為(wèi)越走越偏，细分(fēn)越小(xiǎo)越明显，解决办法主要用(yòng)软件改变发脉冲的逻辑或加延时。

2）由于步进马达特点决定初速度不能(néng)太高，尤其带的负载惯量较大情况下建议初速度在1r/s以下，这样冲击较小(xiǎo)，同样加速度太大对系统冲击也大，容易过冲，导致定位不准電(diàn)机正转和反转之间应有(yǒu)一定的暂停时间若没有(yǒu)就会因反向加速度太大引起过冲。

3）根据实际情况调整被偿参数值，（因為(wèi)同步带弹性形变较大，所以改变方向时需加一定的补偿）。

4）适当地增大马达電(diàn)流，提高驱动器電(diàn)压（注意选配電(diàn)机驱动器）选扭矩大一些的马达。

5）系统的干扰引起控制器或驱动器的误动作，我们只能(néng)想办法找出干扰源，降低其干扰能(néng)力（如屏蔽，加大间隔距离等），切断传播途径，提高自身的抗干扰能(néng)力，常见措施：

①用(yòng)双纹屏蔽線(xiàn)代替普通导線(xiàn)，系统中信号線(xiàn)与大電(diàn)流或大電(diàn)压变化导線(xiàn)分(fēn)开布線(xiàn)，降低電(diàn)磁干扰能(néng)力。

②用(yòng)電(diàn)源滤波器把来自電(diàn)网的干扰波滤掉，在条件许可(kě)下各大用(yòng)電(diàn)设备的输入端加電(diàn)源滤波器，降低系统内各设备之间的干扰。

③设备之间最好用(yòng)光電(diàn)隔离器件进行信号传送，在条件许可(kě)下，脉冲和方向信号最好用(yòng)差分(fēn)方式加光電(diàn)隔离进行信号传送。在感性负载（如電(diàn)磁继電(diàn)器、電(diàn)磁阀）两端加阻容吸收或快速泄放電(diàn)路，感性负载在开头瞬间能(néng)产生10~100倍的尖峰電(diàn)压，如果工作频率在20KHZ以上。

     6）软件做一些容错处理(lǐ)，把干扰带来影响消除。