ステッピングモーターが止まる原因と解決方法

回答３です
>止まっている間もシャフトが振動しているような状態で、

この現象は典型的な脱調です


>まず、今回は無負荷で回しています。
無負荷とは軸に何も接続してない状態ですか？
動作を分かりやすくするために
軸に円板或いは、プーリを取り付けてトルクを実測してください
ラジコンカーの車輪とかサーボホーンとかを付けても良い
https://www.super-rc.co.jp/rc/category/?pcm_cd=01-15-03-15-03&sort=rc&offset=2

実測とは言ってもトルクを計測できる測定器なんて持ってないでしょうけれど
単純に回転してる円板を指で掴んで発生トルクを感覚で理解してください

正常にトルクが発生してるとトルクを実感できます
回転してる円板を挟む指の力をもっと上げると
いとも簡単に「脱調」します
脱調するとトルクが抜けます
ヘタすると逆方向に回転したりします

定速回転でなく、所謂台形加速させて順々に速度を上げていく
そうすると脱調と言う現象がよく分かるでしょう
https://monoist.atmarkit.co.jp/mn/articles/1305/07/news005.html

定電圧ドライバと定電流ドライバ
https://www.pulsemotor.com/feature/steppingmotordrive1.html
初心者の多くは簡単で安価な定電圧ドライバを使うけど
定電圧ドライバはすぐに脱調する
しかもモータはすごく発熱する　＜手では触れないくらいに熱くなる


パルス波形の問題
= ON
_ OFF
____=____=____=____=____=____=____=____=

____====____====____====____====____====

所謂、デューティ比（ＯＮ／ＯＦＦ比）正確に５０％にすると脱調しにくい
初心者が作ると１：１０くらいになってりする　＜　脱調しやすい
マイコンからの出力波形でなくてステッピングモータへの駆動電圧波形

オシロで波形観測する以外の選択肢は無い
昔はオシロは高価でしたが最近は手が届くレベルまで下がった
http://akizukidenshi.com/catalog/c/cpcscope/
https://toragi.cqpub.co.jp/tabid/843/Default.aspx

どういう電気回路使ってるのか明記した方がいいと思います

無負荷で回して、10～30秒後に止まるのでしょうか？
そこそこ負荷が掛った状態で、10～30秒後に止まるのでしょうか？
無負荷でモーターに全く通電しない状態で、手で回したときに滑らかに回るでしょうか？

あと、回り始めてから10～30秒後に止まる理由はたぶん温度上昇によるトルク低下です。放熱器やファンを検討ください。
確認方法は停まったとこで再始動、まわらなきゃ冷却して試す。
https://okwave.jp/qa/q9469828.html

「ステッピングモーター」は「ステッピングモーター用アンプ」に外部
からの制御装置から発信される1つのパルス信号を与えますと決められた
角度(°)回転します。
同時に複数のパルス数(ｎパルス)の信号を加えますと「決められた角度(°)
×ｎ」回転します。
なお、それ以上のパルス信号が無ければ、その場で停止します。
連続で回転させたいのであれば、発信器から連続してパルス信号を
「ステッピングモーター用アンプ」に加えれば良いことになります。
逆転したい場合は逆転用入力端子がありますので、逆転用パルス信号を
与えます。

実際には、どのような制御装置(回路)になっているのかを良く調べる必要
があります。
このためには、ステッピングモーターの回転原理の知識を習得し、また、
ステッピングモーターにも定格仕様がありますので、回転速度の限界や
負荷トルクの大きさなどについても調べる必要もあります。
合わせて制御回路についても勉強する必要もあるでしょう。

ステッピングモーターの用途は、指定された角度を回転することから
位置決めに装置に多く使用されてます。
また、連続して回転させたい場合は、連続運転に相応しいモーターが
数多くありますので、これらのモーターを検討することをお勧めします。