Шаговый двигатель - это двигатель с разомкнутым контуром управления, который преобразует электрический импульсный сигнал в угловое перемещение или линейное перемещение. В случае отсутствия потерь шага скорость двигателя и положение остановки зависят от частоты импульсного сигнала и количества импульсов, а не от изменения нагрузки. Когда шаговый двигатель получает импульсный сигнал, двигатель будет поворачиваться на фиксированный угол (угол шага) в соответствии с заданным направлением. Угловое перемещение двигателя и скорость двигателя можно контролировать, управляя числом и частотой импульсов, чтобы добиться точного управления разомкнутым контуром. Однако существуют некоторые погрешности, возникающие между фактическим углом поворота шагового двигателя и теоретическим расстоянием шага. Существуют некоторые определенные погрешности от одного шага к другому, но номер шага каждого цикла шагового двигателя тот же. В случае отсутствия потерь шага ошибка шага не накапливается в течение длительного времени.
Как предотвратить потерю шага в шаговом двигателе, как описано выше? Прежде всего, нам нужно понять, почему шаговый двигатель теряет шаг?

1. Ускорение ротора медленнее скорости вращения магнитного поля шагового двигателя. Другими словами, когда скорость ротора меньше скорости коммутации, двигатель теряет шаг. Причина в том, что потребляемая двигателем мощность недостаточна, и создаваемый крутящий момент не успевает за скоростью вращения ротора магнитного поля статора, что приводит к потере шага.
2. Средняя скорость ротора превышает среднюю скорость вращения магнитного поля статора. Для возбуждения статора требуется больше времени, чем требуется для шагового двигателя. Ротор получает слишком много энергии в процессе шага, что приводит к слишком большому крутящему моменту, создаваемому двигателем, и к его шаганию.
3. Инерция нагрузки шагового двигателя большая.
4. Шаговый двигатель создает резонанс.

Фактически, причиной потери шага шагового двигателя является неправильный выбор драйвера. Только правильный выбор драйвера шагового двигателя может обеспечить точность управления. Правильный выбор драйвера шагового двигателя требует драйвера с током, большим или равным току двигателя. Если требуется низкая вибрация или высокая точность, можно использовать разделённый привод. Для двигателей с большим крутящим моментом, по возможности, используется высоковольтный актуатор для достижения хороших скоростных характеристик. В то же время для драйвера многие используют импульсный источник питания в качестве источника питания привода. Однако, как правило, лучше не использовать импульсный источник питания, особенно для шаговых двигателей с большим крутящим моментом, если только мощность импульсного источника питания не превышает требуемую более чем в два раза. При работе двигателя, на который воздействует большая индуктивность, в источнике питания мгновенно возникает высокое напряжение. Импульсный источник питания не обладает хорошей устойчивостью к перегрузкам и не обеспечивает надежной защиты от отключения. Точная стабилизация напряжения не требуется. Иногда это может привести к повреждению импульсного источника питания и привода. Для питания шагового двигателя источник постоянного тока можно заменить обычным тороидальным или R-трансформатором.
Резонанс шагового двигателя возникает, когда частота импульсов двигателя равна собственной частоте шагового двигателя, а частота связана с коэффициентом деления драйвера. При использовании шагового двигателя коэффициент деления актуатора очень важен. Чем меньше диапазон резонанса, тем лучше. Большая нагрузка возникает из-за перегрузки шагового двигателя. В этой ситуации следует избегать перегрузки двигателя при его использовании.