步進(jìn)電機(jī)原理及發(fā)展方向

1、PAGE PAGE 35目錄摘要 1英文摘要2一簡(jiǎn)述3二步進(jìn)電電機(jī)的工工作原理理3三步進(jìn)電電機(jī)的分分類31.永磁式式步進(jìn)電電機(jī) 332.反應(yīng)式式步進(jìn)電電機(jī) 333.混合式式步進(jìn)電電機(jī) 44四步進(jìn)電電機(jī)的基基本原理理4(一)反應(yīng)應(yīng)式步進(jìn)進(jìn)電機(jī) 44（二）感應(yīng)應(yīng)子式步步進(jìn)電機(jī)機(jī) 4五步進(jìn)電電機(jī)的一一些參數(shù)數(shù)61.電機(jī)固固有步距距角 662.步進(jìn)電電機(jī)的相相數(shù) 663.保持轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（HHOLDDINGG TOORQUUE） 6六步進(jìn)電電機(jī)的特特點(diǎn)6七步進(jìn)電電機(jī)的驅(qū)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)7八步進(jìn)電電機(jī)的主主要特性性8九步進(jìn)電電機(jī)與伺伺服電機(jī)機(jī)的區(qū)別別81. 控制制精度不不同82. 低頻頻特性不不同83. 矩頻頻特性

2、不不同84.過(guò)載載能力不不同 95.運(yùn)行行性能不不同 96.速度響響應(yīng)性能能不同 99十步進(jìn)電電機(jī)的發(fā)發(fā)展方向向 9總結(jié)111參考文獻(xiàn)122有關(guān)機(jī)械專專業(yè)方面面英語(yǔ)范范文133有關(guān)機(jī)械專專業(yè)方面面英語(yǔ)范范文譯文文155摘要步進(jìn)電機(jī)最最早是在在19220年由由英國(guó)人人所開(kāi)發(fā)發(fā)。19950年年后期晶晶體管的的發(fā)明也也逐漸應(yīng)應(yīng)用在步步進(jìn)電機(jī)機(jī)上，這這對(duì)于數(shù)數(shù)字化的的控制變變得更為為容易。以以后經(jīng)過(guò)過(guò)不斷改改良，使使得今日日步進(jìn)電電機(jī)已廣廣泛運(yùn)用用在需要要高定位位精度、高高分解性性能、高高響應(yīng)性性、信賴賴性等靈靈活控制制性高的的機(jī)械系系統(tǒng)中。在在生產(chǎn)過(guò)過(guò)程中要要求自動(dòng)動(dòng)化、省省人力、效效率高的的機(jī)器中

3、中，我們們很容易易發(fā)現(xiàn)步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的蹤跡跡，尤其其以重視視速度、位位置控制制、需要要精確操操作各項(xiàng)項(xiàng)指令動(dòng)動(dòng)作的靈靈活控制制性場(chǎng)合合步進(jìn)電電機(jī)用得得最多。步步進(jìn)電機(jī)機(jī)作為執(zhí)執(zhí)行元件件，是機(jī)機(jī)電一體體化的關(guān)關(guān)鍵產(chǎn)品品之一, 廣泛泛應(yīng)用在在各種自自動(dòng)化控控制系統(tǒng)統(tǒng)中。隨隨著微電電子和計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的需求求量與日日俱增，在在各個(gè)國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)領(lǐng)域都都有應(yīng)用用。步進(jìn)電機(jī)是是將電脈脈沖信號(hào)號(hào)變換成成角位移移或直線線位移的的執(zhí)行部部件。步步進(jìn)電機(jī)機(jī)可以直直接用數(shù)數(shù)字信號(hào)號(hào)驅(qū)動(dòng)，使使用非常常方便。一一般電動(dòng)動(dòng)機(jī)都是是連續(xù)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的，而而步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)則則有定位位和運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)兩種基基本狀態(tài)態(tài)，當(dāng)有

4、有脈沖輸輸入時(shí)步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)一步步一步地地轉(zhuǎn)動(dòng)，每每給它一一個(gè)脈沖沖信號(hào)，它它就轉(zhuǎn)過(guò)過(guò)一定的的角度。步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)的角角位移量量和輸入入脈沖的的個(gè)數(shù)嚴(yán)嚴(yán)格成正正比，在在時(shí)間上上與輸入入脈沖同同步，因因此只要要控制輸輸入脈沖沖的數(shù)量量、頻率率及電動(dòng)動(dòng)機(jī)繞組組通電的的相序，便便可獲得得所需的的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)方向向。在沒(méi)沒(méi)有脈沖沖輸入時(shí)時(shí)，在繞繞組電源源的激勵(lì)勵(lì)下氣隙隙磁場(chǎng)能能使轉(zhuǎn)子子保持原原有位置置處于定定位狀態(tài)態(tài)。因此此非常適適合于單單片機(jī)控控制。步步進(jìn)電機(jī)機(jī)還具有有快速啟啟動(dòng)、精精確步進(jìn)進(jìn)和定位位等特點(diǎn)點(diǎn)，因而而在數(shù)控控機(jī)床，繪繪圖儀，打打印機(jī)以以及光學(xué)學(xué)儀器中中得到廣廣泛的應(yīng)應(yīng)用。步步

5、進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)已成成為除直直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)和交交流電動(dòng)動(dòng)機(jī)以外外的第三三類電動(dòng)動(dòng)機(jī)。傳傳統(tǒng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)作為為機(jī)電能能量轉(zhuǎn)換換裝置，在在人類的的生產(chǎn)和和生活進(jìn)進(jìn)入電氣氣化過(guò)程程中起著著關(guān)鍵的的作用。步步進(jìn)電機(jī)機(jī)可以作作為一種種控制用用的特種種電機(jī)，利利用其沒(méi)沒(méi)有積累累誤差(精度為為1000%)的的特點(diǎn)，廣廣泛應(yīng)用用于各種種開(kāi)環(huán)控控制。本本文詳細(xì)細(xì)介紹了了步進(jìn)電電機(jī)的原原理，特特點(diǎn)及發(fā)發(fā)展方向向。關(guān)鍵詞：步步進(jìn)電機(jī)機(jī) 脈脈沖 步距角角AbstrracttSteppper mottor wass fiirstt inn 19920, deevellopeed bby tthe Briitissh. Latte

6、iin 119500 thhe iinveentiion of thee trranssisttor is graaduaallyy apppliied to steeppeer mmotoors, whhichh coontrrol forr diigittal eassierr. FFutuure thrrouggh cconttinuuouss immproovemmentt, mmakees ttodaayss stteppper mottorss haave beeen wwideely useed iin tthe neeed ffor higgh pposiitiooninng

7、aaccuuraccy, higgh ddecoompoosittionn peerfoormaancee, hhighhly ressponnsivve, fleexibble andd coontrrollled succh aas hhighh reeliaabillityy off meechaaniccal sysstemms. Reqquirre aautoomattionn inn thhe pprodducttionn prroceess, thhe pprovvincciall maanpoowerr annd hhighh effficcienncy of thee maa

8、chiine, wee arre eeasyy too fiind traacess off thhe ssteppperr mootorr, eespeeciaallyy emmphaasiss onn sppeedd, pposiitioon cconttroll reequiiress Jiingqqueccaozzuo thee fllexiiblee moovemmentt off thhe ZZhi Linng cconttrollledd stteppper mottor Yonng ooccaasioons thee moost. Stteppper mottorss ass

9、acctuaatorrs, eleectrromeechaaniccal inttegrratiion is onee off thhe kkey prooduccts, wiidelly uusedd inn a varrietty oof aautoomattic conntrool ssysttemss. WWithh thhe ddeveeloppmennt oof mmicrroellecttronnicss annd ccompputeer ttechhnollogyy, iincrreassingg deemannd ffor steeppeer mmotoors, alll a

10、appllicaatioons in alll arreass off thhe nnatiionaal eeconnomyy. SSteppperr mootorr iss coonveerteed iintoo ellecttricc puulsee siignaals thee anngullar dissplaacemmentt orr liineaar ddispplaccemeent of thee immpleemenntattionn off thhe ccompponeentss. SSteppperr mootorr caan bbe ddrivven dirrecttly

11、 by diggitaal ssignnal, eaasy to usee. GGeneerall Mootorrs iis aa coontiinuoous rottatiion, annd ssteppperr mootorrs hhavee twwo bbasiic pposiitiooninng aand opeerattionn off thhe sstatte, wheen tthe inpput pullse steeppeer mmotoor rrotaatinng sstepp byy sttep, eaach to givve iit aa puulsee siignaal

12、, it turrnedd a cerrtaiin aanglle. Steeppeer mmotoor aanguularr diispllaceemennt aand thee nuumbeer oof sstriictlly ppropporttionnal to thee innputt puulsee inn tiime synnchrroniizattionn wiith thee innputt puulsee, sso aas llongg ass thhe cconttroll innputt puulsee nuumbeer, freequeencyy annd pphas

13、se ssequuencce oof eenerrgizzed mottor winndinngs cann geet tthe corrnerr, sspeeed aand dirrecttionn off rootattionn. IIn tthe abssencce oof ppulsse iinpuut, thee poowerr off thhe eexciitattionn wiindiing airr-gaap mmagnnetiic ffielld ccan maiintaain theeir possitiion in possitiioniing thee rootorr

14、sttatee. SSo iit iis ssuittablle ffor SCMM. SSteppperr mootorr allso feaaturres quiick staart, prreciise steeppiing andd poosittionningg, eetc., wwhicch iin CCNC macchinne ttoolls, plootteers, prrintterss, aand optticaal iinsttrummentts aare widdelyy ussed. Inn adddittionn too sttepppingg mootorr ha

15、as bbecoome a DDC mmotoor aand AC mottor othher thaan tthe thiird typpe oof mmotoor. Connvenntioonall mootorr ass ellecttriccal andd meechaaniccal eneergyy coonveersiion devvicee, iin hhumaan llifee innto thee ellecttrifficaatioon pproccesss off prroduuctiion andd pllayss a keyy roole. Stteppper mot

16、tor conntrool ccan be useed aas aa sppeciial mottor, itts nno aaccuumullatiion of errror (acccurracyy off 1000%), wwhicch iis wwideely useed iin vvariiouss oppen-looop cconttroll. Thiis ppapeer ddesccribbes thee prrincciplle oof ssteppperr mootorrs, chaaraccterristticss annd ddeveeloppmennt.Key wwor

17、dds: steep aanglle ssteppperr mootorr puulsee 步進(jìn)電機(jī)原原理及發(fā)發(fā)展方向向一簡(jiǎn)述步進(jìn)電機(jī)是是將電 HYPERLINK /view/107414.htm 脈脈沖信號(hào)號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)闉榻俏灰埔苹蚓€位位移的開(kāi)開(kāi)環(huán)控制制元件。在非超超載的情情況下，電電機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速、停停止的位位置只取取決于脈脈沖信號(hào)號(hào)的頻率率和脈沖沖數(shù)，而而不受負(fù)負(fù)載變化化的影響響，當(dāng)步步進(jìn)驅(qū)動(dòng)動(dòng)器接收收到一個(gè)個(gè)脈沖信信號(hào)，它它就驅(qū)動(dòng)動(dòng)步進(jìn)電電機(jī)按設(shè)設(shè)定的方方向轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)一個(gè)固固定的角角度，稱稱為“步步距角”，它它的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)是以固固定的角角度一步步一步運(yùn)運(yùn)行的?？煽梢酝ㄟ^(guò)過(guò)控制脈脈沖個(gè)數(shù)數(shù)來(lái)控制制角位移移

18、量，從從而達(dá)到到準(zhǔn)確定定位的目目的；同同時(shí)可以以通過(guò)控控制脈沖沖頻率來(lái)來(lái)控制電電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的速度度和加速速度，從從而達(dá)到到調(diào)速的的目的。由由于脈沖沖信號(hào)數(shù)數(shù)與步距距角的線線性關(guān)系系，加上上步進(jìn)電電機(jī)只有有周期性性的誤差差而無(wú)累累積誤差差等特點(diǎn)點(diǎn)，使得得在速度度、位置置等控制制領(lǐng)域用用步進(jìn)電電機(jī)來(lái)控控制變的的非常的的簡(jiǎn)單。二步進(jìn)電電機(jī)的工工作原理理步進(jìn)電機(jī)是是一種感感應(yīng)電機(jī)機(jī)，它的的工作原原理是利利用電子子電路，將將直流電電變成分分時(shí)供電電的，多多相時(shí)序序控制電電流，用用這種電電流為步步進(jìn)電機(jī)機(jī)供電，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)才能正正常工作作，驅(qū)動(dòng)動(dòng)器就是是為步進(jìn)進(jìn)電機(jī)分分時(shí)供電電的，多多相時(shí)序序控制器器雖然步

19、步進(jìn)電機(jī)機(jī)已被廣廣泛地應(yīng)應(yīng)用，但但步進(jìn)電電機(jī)并不不能象普普通的直直流電機(jī)機(jī)，交流流電機(jī)在在常規(guī)下下使用。它它必須由由雙環(huán)形形脈沖信信號(hào)、功功率驅(qū)動(dòng)動(dòng)電路等等組成控控制系統(tǒng)統(tǒng)方可使使用。因因此用好好步進(jìn)電電機(jī)卻非非易事，它它涉及到到機(jī)械、電電機(jī)、電電子及計(jì)計(jì)算機(jī)等等許多專專業(yè)知識(shí)識(shí)。步進(jìn)電機(jī)作作為執(zhí)行行元件，是是機(jī)電一一體化的的關(guān)鍵產(chǎn)產(chǎn)品之一一, 廣廣泛應(yīng)用用在各種種自動(dòng)化化控制系系統(tǒng)中。隨隨著微電電子和計(jì)計(jì)算機(jī)技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的需求求量與日日俱增，在在各個(gè)國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)濟(jì)領(lǐng)域都都有應(yīng)用用。三步進(jìn)電電機(jī)的分分類現(xiàn)在比較常常用的步步進(jìn)電機(jī)機(jī)包括反反應(yīng)式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)（VRR）、永永磁式步步進(jìn)

20、電機(jī)機(jī)（PMM）、混混合式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)（HBB）和單單相式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)等。1.永磁式式步進(jìn)電電機(jī)永磁式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)一一般為兩兩相，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和體體積較小小，步進(jìn)進(jìn)角一般般為7.5度 或155度；2.反應(yīng)式式步進(jìn)電電機(jī)反應(yīng)式式步進(jìn)電電機(jī)一般般為三相相，可實(shí)實(shí)現(xiàn)大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩輸出出，步進(jìn)進(jìn)角一般般為1.5度，但但噪聲和和振動(dòng)都都很大。反反應(yīng)式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)子子磁路由由軟磁材材料制成成，定子子上有多多相勵(lì)磁磁繞組，利利用磁導(dǎo)導(dǎo)的變化化產(chǎn)生轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩。3.混合式式步進(jìn)電電機(jī)混合式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)是是指混合合了永磁磁式和反反應(yīng)式的的優(yōu)點(diǎn)。它它又分為為兩相和和五相：兩相步步進(jìn)角一一般為11.8度度而五相相步進(jìn)角角一般為為 0

21、.72度度。這種種步進(jìn)電電機(jī)的應(yīng)應(yīng)用最為為廣泛。四步進(jìn)電電機(jī)的基基本原理理通常電機(jī)的的轉(zhuǎn)子為為永磁體體，當(dāng)電電流流過(guò)過(guò)定子繞繞組時(shí)，定定子繞組組產(chǎn)生一一矢量磁磁場(chǎng)。該該磁場(chǎng)會(huì)會(huì)帶動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一角度度，使得得轉(zhuǎn)子的的一對(duì)磁磁場(chǎng)方向向與定子子的磁場(chǎng)場(chǎng)方向一一致。當(dāng)當(dāng)定子的的矢量磁磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一個(gè)角角度。轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子也隨隨著該磁磁場(chǎng)轉(zhuǎn)一一個(gè)角度度。每輸輸入一個(gè)個(gè)電脈沖沖，電動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)一個(gè)角角度前進(jìn)進(jìn)一步。它它輸出的的角位移移與輸入入的脈沖沖數(shù)成正正比、轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速與脈脈沖頻率率成正比比。改變變繞組通通電的順順序，電電機(jī)就會(huì)會(huì)反轉(zhuǎn)。所所以可用用控制脈脈沖數(shù)量量、頻率率及電動(dòng)動(dòng)機(jī)各相相繞組的的通電順順序來(lái)控控制步

22、進(jìn)進(jìn)電機(jī)的的轉(zhuǎn)動(dòng)。（一）反應(yīng)應(yīng)式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)由于反應(yīng)式式步進(jìn)電電機(jī)工作作原理比比較簡(jiǎn)單單。下面面先敘述述三相反反應(yīng)式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)原理。 1、結(jié)結(jié)構(gòu)： 電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子均勻勻分布著著很多小小齒，定定子齒有有三個(gè)勵(lì)勵(lì)磁繞阻阻，其幾幾何軸線線依次分分別與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子齒軸軸線錯(cuò)開(kāi)開(kāi)。 00、1/3p、2/3p,（相相鄰兩轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子齒軸軸線間的的距離為為齒距以以p表示）2、旋轉(zhuǎn)：電機(jī)機(jī)的位置置和速度度由導(dǎo)電電次數(shù)（脈脈沖數(shù)）和和頻率成成一一對(duì)對(duì)應(yīng)關(guān)系系。而方方向由導(dǎo)導(dǎo)電順序序決定。 不過(guò)，出出于對(duì)力力矩、平平穩(wěn)、噪噪音及減減少角度度等方面面考慮。往往往改變變導(dǎo)電狀狀態(tài)，將將原來(lái)每每步1/3p改變?yōu)闉?/66p。甚至至于通

23、過(guò)過(guò)二相電電流不同同的組合合，使其其1/33p變?yōu)?1/122p，1/24pp，這就就是電機(jī)機(jī)細(xì)分驅(qū)驅(qū)動(dòng)的基基本理論論依據(jù)。 不難推推出：電電機(jī)定子子上有mm相勵(lì)磁磁繞阻，其其軸線分分別與轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子齒軸軸線偏移移1/mm,2/m(m-1)/m,11。并且且導(dǎo)電按按一定的的相序電電機(jī)就能能正反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)被控制制這這是旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的物理理?xiàng)l件。只只要符合合這一條條件我們們理論上上可以制制造任何何相的步步進(jìn)電機(jī)機(jī)，出于于成本等等多方面面考慮，市市場(chǎng)上一一般以二二、三、四四、五相相為多。3、力力矩： 電機(jī)一一旦通電電，在定定轉(zhuǎn)子間間將產(chǎn)生生磁場(chǎng)（磁磁通量）當(dāng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子與定定子錯(cuò)開(kāi)開(kāi)一定角角度產(chǎn)生生力 FF與（dd/dd）

24、成成正比 S 其其磁通量量=BBr*SS Brr為磁密密，S為為導(dǎo)磁面面積 FF與L*D*BBr成正正比 LL為鐵芯芯有效長(zhǎng)長(zhǎng)度，DD為轉(zhuǎn)子子直徑 Br=NII/R NII為勵(lì)磁磁繞阻安安匝數(shù)（電電流乘匝匝數(shù)）RR為磁阻阻。 力力矩=力力*半徑徑 力矩矩與電機(jī)機(jī)有效體體積*安安匝數(shù)*磁密 成正比比（只考考慮線性性狀態(tài)） 因此，電電機(jī)有效效體積越越大，勵(lì)勵(lì)磁安匝匝數(shù)越大大，定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子間氣氣隙越小小，電機(jī)機(jī)力矩越越大，反反之亦然然。（二）感應(yīng)應(yīng)子式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)1、特特點(diǎn)： 感應(yīng)子子式與傳傳統(tǒng)的反反應(yīng)式相相比，結(jié)結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子加有有永磁體體，以提提供軟磁磁材料的的工作點(diǎn)點(diǎn)，而定定子激磁磁只需提提供變化化

25、的磁場(chǎng)場(chǎng)而不必必提供磁磁材料工工作點(diǎn)的的耗能，因因此該電電機(jī)效率率高，電電流小，發(fā)發(fā)熱低。因因永磁體體的存在在，該電電機(jī)具有有較強(qiáng)的的反電勢(shì)勢(shì)，其自自身阻尼尼作用比比較好，使使其在運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程程中比較較平穩(wěn)、噪噪音低、低低頻振動(dòng)動(dòng)小。 感應(yīng)子子式某種種程度上上可以看看作是低低速同步步的電機(jī)機(jī)。一個(gè)個(gè)四相電電機(jī)可以以作四相相運(yùn)行，也也可以作作二相運(yùn)運(yùn)行。（必必須采用用雙極電電壓驅(qū)動(dòng)動(dòng)），而而反應(yīng)式式電機(jī)則則不能如如此。例例如：四四相，八八相運(yùn)行行（A-AB-B-BBC-CC-CDD-D-DA-A）完完全可以以采用二二相八拍拍運(yùn)行方方式.不不難發(fā)現(xiàn)現(xiàn)其條件件為C=,D=. 一一個(gè)二相相電機(jī)的的內(nèi)部繞

26、繞組與四四相電機(jī)機(jī)完全一一致，小小功率電電機(jī)一般般直接接接為二相相，而功功率大一一點(diǎn)的電電機(jī)，為為了方便便使用，靈靈活改變變電機(jī)的的動(dòng)態(tài)特特點(diǎn)，往往往將其其外部接接線為八八根引線線（四相相），這這樣使用用時(shí)，既既可以作作四相電電機(jī)使用用，可以以作二相相電機(jī)繞繞組串聯(lián)聯(lián)或并聯(lián)聯(lián)使用。2、分分類感應(yīng)子子式電機(jī)機(jī)以相數(shù)數(shù)可分為為：二相相電機(jī)、三三相電機(jī)機(jī)、四相相電機(jī)、五五相電機(jī)機(jī)等。以以機(jī)座號(hào)號(hào)（電機(jī)機(jī)外徑）可可分為：42BBYG(BYGG為感應(yīng)應(yīng)子式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)代號(hào)）、557BYYG、886BYYG、1110BBYG、（國(guó)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)），而而像700BYGG、900BYGG、1330BYYG等均均為

27、國(guó)內(nèi)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。3、步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的靜態(tài)態(tài)指標(biāo)術(shù)術(shù)語(yǔ) 相相數(shù)：產(chǎn)產(chǎn)生不同同對(duì)極NN、S磁磁場(chǎng)的激激磁線圈圈對(duì)數(shù)。常常用m表表示。 拍數(shù)：完成一一個(gè)磁場(chǎng)場(chǎng)周期性性變化所所需脈沖沖數(shù)或?qū)?dǎo)電狀態(tài)態(tài)用n表表示，或或指電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一一個(gè)齒距距角所需需脈沖數(shù)數(shù)，以四四相電機(jī)機(jī)為例，有有四相四四拍運(yùn)行行方式即即AB-BC-CD-DA-AB，四四相八拍拍運(yùn)行方方式即 A-AAB-BB-BCC-C-CD-D-DDA-AA. 步步距角：對(duì)應(yīng)一一個(gè)脈沖沖信號(hào)，電電機(jī)轉(zhuǎn)子子轉(zhuǎn)過(guò)的的角位移移用表表示。=3660度（轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子齒數(shù)數(shù)J*運(yùn)運(yùn)行拍數(shù)數(shù)），以以常規(guī)二二、四相相，轉(zhuǎn)子子齒為550齒電電機(jī)為例例。四拍拍運(yùn)行時(shí)時(shí)步距角角為=

28、3600度/（550*44）=11.8度度（俗稱稱整步），八八拍運(yùn)行行時(shí)步距距角為=3660度/（500*8）=0.99度（俗俗稱半步步）。 定位轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩：電電機(jī)在不不通電狀狀態(tài)下，電電機(jī)轉(zhuǎn)子子自身的的鎖定力力矩（由由磁場(chǎng)齒齒形的諧諧波以及及機(jī)械誤誤差造成成的） 靜轉(zhuǎn)矩矩：電機(jī)機(jī)在額定定靜態(tài)電電作用下下，電機(jī)機(jī)不作旋旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)時(shí)，電電機(jī)轉(zhuǎn)軸軸的鎖定定力矩。此此力矩是是衡量電電機(jī)體積積（幾何何尺寸）的的標(biāo)準(zhǔn)，與與驅(qū)動(dòng)電電壓及驅(qū)驅(qū)動(dòng)電源源等無(wú)關(guān)關(guān)。 雖雖然靜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩與電電磁激磁磁安匝數(shù)數(shù)成正比比，與定定齒轉(zhuǎn)子子間的氣氣隙有關(guān)關(guān)，但過(guò)過(guò)分采用用減小氣氣隙，增增加激磁磁安匝來(lái)來(lái)提高靜靜力矩是是不可取取的，

29、這這樣會(huì)造造成電機(jī)機(jī)的發(fā)熱熱及機(jī)械械噪音。4、動(dòng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)及術(shù)語(yǔ)語(yǔ)：（1）步距角角精度： 步進(jìn)進(jìn)電機(jī)每每轉(zhuǎn)過(guò)一一個(gè)步距距角的實(shí)實(shí)際值與與理論值值的誤差差。用百百分比表表示：誤誤差/步步距角*1000%。不不同運(yùn)行行拍數(shù)其其值不同同，四拍拍運(yùn)行時(shí)時(shí)應(yīng)在55%之內(nèi)內(nèi)，八拍拍運(yùn)行時(shí)時(shí)應(yīng)在115%以以內(nèi)。（2）失步： 電機(jī)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的的步數(shù)，不不等于理理論上的的步數(shù)。稱稱之為失失步。（3）失調(diào)角角： 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子齒軸軸線偏移移定子齒齒軸線的的角度，電電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)必存在在失調(diào)角角，由失失調(diào)角產(chǎn)產(chǎn)生的誤誤差，采采用細(xì)分分驅(qū)動(dòng)是是不能解解決的。（4）最大空空載起動(dòng)動(dòng)頻率： 電機(jī)機(jī)在某種種驅(qū)動(dòng)形形式、電電壓及額額

30、定電流流下，在在不加負(fù)負(fù)載的情情況下，能能夠直接接起動(dòng)的的最大頻頻率。（5）最大空空載的運(yùn)運(yùn)行頻率率： 電電機(jī)在某某種驅(qū)動(dòng)動(dòng)形式，電電壓及額額定電流流下，電電機(jī)不帶帶負(fù)載的的最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速頻率率。（6）運(yùn)行矩矩頻特性性： 電電機(jī)在某某種測(cè)試試條件下下測(cè)得運(yùn)運(yùn)行中輸輸出力矩矩與頻率率關(guān)系的的曲線稱稱為運(yùn)行行矩頻特特性，這這是電機(jī)機(jī)諸多動(dòng)動(dòng)態(tài)曲線線中最重重要的，也也是電機(jī)機(jī)選擇的的根本依依據(jù)。電電機(jī)一旦旦選定，電電機(jī)的靜靜力矩確確定，而而動(dòng)態(tài)力力矩卻不不然，電電機(jī)的動(dòng)動(dòng)態(tài)力矩矩取決于于電機(jī)運(yùn)運(yùn)行時(shí)的的平均電電流（而而非靜態(tài)態(tài)電流），平平均電流流越大，電電機(jī)輸出出力矩越越大，即即電機(jī)的的頻率特特性越硬硬

31、。要使使平均電電流大，盡盡可能提提高驅(qū)動(dòng)動(dòng)電壓，使使采用小小電感大大電流的的電機(jī)。(7)電機(jī)的的共振點(diǎn)點(diǎn)：步進(jìn)進(jìn)電機(jī)均均有固定定的共振振區(qū)域，二二、四相相感應(yīng)子子式的共共振區(qū)一一般在1180-2500ppss之間（步步距角11.8度度）或在在4000ppss左右（步步距角為為0.99度），電電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)電壓越越高，電電機(jī)電流流越大，負(fù)負(fù)載越輕輕，電機(jī)機(jī)體積越越小，則則共振區(qū)區(qū)向上偏偏移，反反之亦然然，為使使電機(jī)輸輸出電矩矩大，不不失步和和整個(gè)系系統(tǒng)的噪噪音降低低，一般般工作點(diǎn)點(diǎn)均應(yīng)偏偏移共振振區(qū)較多多。(8)電電機(jī)正反反轉(zhuǎn)控制制： 當(dāng)當(dāng)電機(jī)繞繞組通電電時(shí)序?yàn)闉锳B-BC-CD-DA或或()時(shí)時(shí)為

32、正轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，通電電時(shí)序?yàn)闉镈A-CD-BC-AB或或()時(shí)時(shí)為反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。五步進(jìn)電電機(jī)的一一些參數(shù)數(shù)1.電機(jī)固固有步距距角它表示示控制系系統(tǒng)每發(fā)發(fā)一個(gè)步步進(jìn)脈沖沖信號(hào)，電電機(jī)所轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)的角角度。電電機(jī)出廠廠時(shí)給出出了一個(gè)個(gè)步距角角的值，如如86BBYG2250AA型電機(jī)機(jī)給出的的值為00.9/1.8（表表示半步步工作時(shí)時(shí)為0.9、整整步工作作時(shí)為11.8），這這個(gè)步距距角可以以稱之為為電機(jī)機(jī)固有步步距角，它不不一定是是電機(jī)實(shí)實(shí)際工作作時(shí)的真真正步距距角，真真正的步步距角和和驅(qū)動(dòng)器器有關(guān)。2.步進(jìn)電電機(jī)的相相數(shù)是指電電機(jī)內(nèi)部部的線圈圈組數(shù)，目目前常用用的有二二相、三三相、四四相、五五相步進(jìn)進(jìn)電機(jī)。電電機(jī)相

33、數(shù)數(shù)不同，其其步距角角也不同同，一般般二相電電機(jī)的步步距角為為0.99/11.8、三相相的為00.755/11.5、五相相的為00.366/00.722 。在在沒(méi)有細(xì)細(xì)分驅(qū)動(dòng)動(dòng)器時(shí)，用用戶主要要靠選擇擇不同相相數(shù)的步步進(jìn)電機(jī)機(jī)來(lái)滿足足自己步步距角的的要求。如如果使用用細(xì)分驅(qū)驅(qū)動(dòng)器，則則相數(shù)數(shù)將變變得沒(méi)有有意義，用用戶只需需在驅(qū)動(dòng)動(dòng)器上改改變細(xì)分分?jǐn)?shù)，就就可以改改變步距距角。3.保持轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（HHOLDDINGG TOORQUUE）是指步步進(jìn)電機(jī)機(jī)通電但但沒(méi)有轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，定定子鎖住住轉(zhuǎn)子的的力矩。它它是步進(jìn)進(jìn)電機(jī)最最重要的的參數(shù)之之一，通通常步進(jìn)進(jìn)電機(jī)在在低速時(shí)時(shí)的力矩矩接近保保持轉(zhuǎn)矩矩。由于于步進(jìn)

34、電電機(jī)的輸輸出力矩矩隨速度度的增大大而不斷斷衰減，輸輸出功率率也隨速速度的增增大而變變化，所所以保持持轉(zhuǎn)矩就就成為了了衡量步步進(jìn)電機(jī)機(jī)最重要要的參數(shù)數(shù)之一。比比如，當(dāng)當(dāng)人們說(shuō)說(shuō)2N.m的步步進(jìn)電機(jī)機(jī)，在沒(méi)沒(méi)有特殊殊說(shuō)明的的情況下下是指保保持轉(zhuǎn)矩矩為2NN.m的的步進(jìn)電電機(jī)。DETTENTT TOORQUUE：是指步步進(jìn)電機(jī)機(jī)沒(méi)有通通電的情情況下，定定子鎖住住轉(zhuǎn)子的的力矩。DDETEENT TORRQUEE 在國(guó)國(guó)內(nèi)沒(méi)有有統(tǒng)一的的翻譯方方式，容容易使大大家產(chǎn)生生誤解；由于反反應(yīng)式步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)子子不是永永磁材料料，所以以它沒(méi)有有DETTENTT TOORQUUE。六步進(jìn)電電機(jī)的特特點(diǎn)1一般步步

35、進(jìn)電機(jī)機(jī)的精度度為步進(jìn)進(jìn)角的33-5%，且不不累積。2步進(jìn)電電機(jī)外表表允許的的最高溫溫度。步進(jìn)電電機(jī)溫度度過(guò)高首首先會(huì)使使電機(jī)的的磁性材材料退磁磁，從而而導(dǎo)致力力矩下降降乃至于于失步，因因此電機(jī)機(jī)外表允允許的最最高溫度度應(yīng)取決決于不同同電機(jī)磁磁性材料料的退磁磁點(diǎn)；一一般來(lái)講講，磁性性材料的的退磁點(diǎn)點(diǎn)都在攝攝氏1330度以以上，有有的甚至至高達(dá)攝攝氏2000度以以上，所所以步進(jìn)進(jìn)電機(jī)外外表溫度度在攝氏氏80-90度度完全正正常。3步進(jìn)電電機(jī)的力力矩會(huì)隨隨轉(zhuǎn)速的的升高而而下降。當(dāng)步進(jìn)進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電電機(jī)各相相繞組的的電感將將形成一一個(gè)反向向電動(dòng)勢(shì)勢(shì)；頻率率越高，反反向電動(dòng)動(dòng)勢(shì)越大大。在它它的作用

36、用下，電電機(jī)隨頻頻率（或或速度）的的增大而而相電流流減小，從從而導(dǎo)致致力矩下下降。4步進(jìn)電電機(jī)低速速時(shí)可以以正常運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn),但但若高于于一定速速度就無(wú)無(wú)法啟動(dòng)動(dòng),并伴伴有嘯叫叫聲。步進(jìn)電電機(jī)有一一個(gè)技術(shù)術(shù)參數(shù)：空載啟啟動(dòng)頻率率，即步步進(jìn)電機(jī)機(jī)在空載載情況下下能夠正正常啟動(dòng)動(dòng)的脈沖沖頻率，如如果脈沖沖頻率高高于該值值，電機(jī)機(jī)不能正正常啟動(dòng)動(dòng)，可能能發(fā)生丟丟步或堵堵轉(zhuǎn)。在在有負(fù)載載的情況況下，啟啟動(dòng)頻率率應(yīng)更低低。如果果要使電電機(jī)達(dá)到到高速轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，脈脈沖頻率率應(yīng)該有有加速過(guò)過(guò)程，即即啟動(dòng)頻頻率較低低，然后后按一定定加速度度升到所所希望的的高頻（電電機(jī)轉(zhuǎn)速速?gòu)牡退偎偕礁吒咚伲?。步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)以以其顯著著

37、的特點(diǎn)點(diǎn)，在數(shù)數(shù)字化制制造時(shí)代代發(fā)揮著著重大的的用途。伴伴隨著不不同的數(shù)數(shù)字化技技術(shù)的發(fā)發(fā)展以及及步進(jìn)電電機(jī)本身身技術(shù)的的提高，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)將會(huì)在在更多的的領(lǐng)域得得到應(yīng)用用。七步進(jìn)電電機(jī)的驅(qū)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)統(tǒng)步進(jìn)電機(jī)在在單單僅僅給予電電壓時(shí)，電電機(jī)是不不會(huì)動(dòng)作作的，必必須透過(guò)過(guò)脈波產(chǎn)產(chǎn)生器提提供位置置（脈波波數(shù)）速度的的脈波信信號(hào)指令令，以及及驅(qū)動(dòng)器器驅(qū)動(dòng)電電流流過(guò)過(guò)電機(jī)內(nèi)內(nèi)部線圈圈，依順順序切換換激磁相相序的方方式才能能夠讓電電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。所以以欲使步步進(jìn)電機(jī)機(jī)動(dòng)作的的必要系系統(tǒng)組成成有：脈沖產(chǎn)生器器：給予予角度（位位置移動(dòng)動(dòng)量），動(dòng)動(dòng)作速度度及運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)方向之之脈沖信信號(hào)的電電機(jī)驅(qū)動(dòng)動(dòng)指令。步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器器

38、：依控控制器所所投入的的脈沖信信號(hào)指令令，提供供電流來(lái)來(lái)驅(qū)動(dòng)步步進(jìn)電機(jī)機(jī)動(dòng)作。步進(jìn)電機(jī)：提供轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩動(dòng)力力輸出來(lái)來(lái)帶動(dòng)負(fù)負(fù)載。步進(jìn)電機(jī)的的速度，位位置控制制速度控制：步進(jìn)電電機(jī)的運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)速度度會(huì)與輸輸入的脈脈沖速度度成等比比例的關(guān)關(guān)系，所所以在脈脈沖的速速度愈快快時(shí)，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)速速也會(huì)跟跟著加快快;脈波波速度愈愈慢時(shí)，電電機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速自然然也跟著著變慢。電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度（RRPM）與與脈沖速速度（PPPS）間間的關(guān)系系式如下下：電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速度=脈沖速速度60步進(jìn)電電機(jī)分割割數(shù)/圈圈說(shuō)明：RPM為一一般電機(jī)機(jī)的速度度單位，即即revv/miin，為為每分鐘鐘電機(jī)所所轉(zhuǎn)的圈圈數(shù)；PPPS為為步進(jìn)

39、，伺伺服電機(jī)機(jī)的速度度單位，即即pullse perr seeconnd，為為每秒所所送出的的脈沖數(shù)數(shù)。由于RPMM與PPPS的單單位不同同，所以以于轉(zhuǎn)換換的過(guò)程程中要先先將PPPS的秒秒數(shù)乘以以60變變?yōu)榉昼婄?。步進(jìn)電機(jī)分分割數(shù)/圈，又又代表要要讓電機(jī)機(jī)轉(zhuǎn)一圈圈所必須須送出的的脈沖數(shù)數(shù)。上述公式拆拆散后單單位表示示為reev/mmin=pullse/secc601/分分割數(shù)位置控制：步進(jìn)電機(jī)不不需要位位置傳感感器，就就可依照照輸入的的脈沖數(shù)數(shù)決定移移動(dòng)量，并并將負(fù)載載順利，正正確的送送達(dá)指定定位置點(diǎn)點(diǎn)上。而而移動(dòng)量量的大小小，是依依照電機(jī)機(jī)分辨率率的大小小與輸入入的脈沖沖數(shù)（PPULSSE）

40、與與移動(dòng)量量的關(guān)系系式如下下：位置移動(dòng)量量=步進(jìn)進(jìn)電機(jī)分分辨率輸入脈脈沖數(shù)八步進(jìn)電電機(jī)的主主要特性性1 步進(jìn)進(jìn)電機(jī)必必須加驅(qū)驅(qū)動(dòng)才可可以運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)， 驅(qū)驅(qū)動(dòng)型號(hào)號(hào)必須為為脈沖信信號(hào)，沒(méi)沒(méi)有脈沖沖的時(shí)候候， 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)靜止， 如果加加入適當(dāng)當(dāng)?shù)拿}沖沖信號(hào)， 就會(huì)以以一定的的角度（稱稱為步角角）轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)。轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的速度度和脈沖沖的頻率率成正比比。2步進(jìn)電電機(jī)的步步進(jìn)角度度為7.5 度度，一圈圈3600 度， 需要448 個(gè)個(gè)脈沖完完成。3 步進(jìn)進(jìn)電機(jī)具具有瞬間間啟動(dòng)和和急速停停止的優(yōu)優(yōu)越特性性。4 改變脈脈沖的順順序， 可以方方便的改改變轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)的方向向。九步進(jìn)電電機(jī)與伺伺服電機(jī)機(jī)的區(qū)別別步進(jìn)電機(jī)是是一種

41、離離散運(yùn)動(dòng)動(dòng)的裝置置，它和和現(xiàn)代數(shù)數(shù)字控制制技術(shù)有有著本質(zhì)質(zhì)的聯(lián)系系。在目目前國(guó)內(nèi)內(nèi)的數(shù)字字控制系系統(tǒng)中，步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的應(yīng)用用十分廣廣泛。隨隨著全數(shù)數(shù)字式交交流伺服服系統(tǒng)的的出現(xiàn)，交交流伺服服電機(jī)也也越來(lái)越越多地應(yīng)應(yīng)用于數(shù)數(shù)字控制制系統(tǒng)中中。為了了適應(yīng)數(shù)數(shù)字控制制的發(fā)展展趨勢(shì)，運(yùn)運(yùn)動(dòng)控制制系統(tǒng)中中大多采采用步進(jìn)進(jìn)電機(jī)或或全數(shù)字字式交流流伺服電電機(jī)作為為執(zhí)行電電動(dòng)機(jī)。雖雖然兩者者在控制制方式上上相似（脈脈沖串和和方向信信號(hào)），但但在使用用性能和和應(yīng)用場(chǎng)場(chǎng)合上存存在著較較大的差差異?，F(xiàn)現(xiàn)就二者者的使用用性能作作一比較較。 1.控制精精度不同同 兩兩相混合合式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)步步距角一一般為33.6度度、

42、1.8度，五五相混合合式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)步步距角一一般為00.722度、00.366度。也也有一些些高性能能的步進(jìn)進(jìn)電機(jī)步步距角更更小。如如四通公公司生產(chǎn)產(chǎn)的一種種用于慢慢走絲機(jī)機(jī)床的步步進(jìn)電機(jī)機(jī)，其步步距角為為0.009度；德國(guó)百百格拉公公司（BBERGGERLLAHRR）生產(chǎn)產(chǎn)的三相相混合式式步進(jìn)電電機(jī)其步步距角可可通過(guò)撥撥碼開(kāi)關(guān)關(guān)設(shè)置為為1.88度、00.9度度、0.72度度、0.36度度、0.18度度、0.09度度、0.0722度、00.0336度，兼兼容了兩兩相和五五相混合合式步進(jìn)進(jìn)電機(jī)的的步距角角。 交交流伺服服電機(jī)的的控制精精度由電電機(jī)軸后后端的旋旋轉(zhuǎn)編碼碼器保證證。以松松下全數(shù)數(shù)字式

43、交交流伺服服電機(jī)為為例，對(duì)對(duì)于帶標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)25500線線編碼器器的電機(jī)機(jī)而言，由由于驅(qū)動(dòng)動(dòng)器內(nèi)部部采用了了四倍頻頻技術(shù)，其其脈沖當(dāng)當(dāng)量為3360度度/1000000=0.0366度。對(duì)對(duì)于帶117位編編碼器的的電機(jī)而而言，驅(qū)驅(qū)動(dòng)器每每接收2217=13110722個(gè)脈沖沖電機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一圈，即即其脈沖沖當(dāng)量為為3600度/11310072=9.889秒。是是步距角角為1.8度的的步進(jìn)電電機(jī)的脈脈沖當(dāng)量量的1/6555。 22.低頻頻特性不不同 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)在低速速時(shí)易出出現(xiàn)低頻頻振動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象。振振動(dòng)頻率率與負(fù)載載情況和和驅(qū)動(dòng)器器性能有有關(guān)，一一般認(rèn)為為振動(dòng)頻頻率為電電機(jī)空載載起跳頻頻率的一一半。這這種由步

44、步進(jìn)電機(jī)機(jī)的工作作原理所所決定的的低頻振振動(dòng)現(xiàn)象象對(duì)于機(jī)機(jī)器的正正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)非常不不利。當(dāng)當(dāng)步進(jìn)電電機(jī)工作作在低速速時(shí)，一一般應(yīng)采采用阻尼尼技術(shù)來(lái)來(lái)克服低低頻振動(dòng)動(dòng)現(xiàn)象，比比如在電電機(jī)上加加阻尼器器，或驅(qū)驅(qū)動(dòng)器上上采用細(xì)細(xì)分技術(shù)術(shù)等。 交交流伺服服電機(jī)運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)非常常平穩(wěn)，即即使在低低速時(shí)也也不會(huì)出出現(xiàn)振動(dòng)動(dòng)現(xiàn)象。交交流伺服服系統(tǒng)具具有共振振抑制功功能，可可涵蓋機(jī)機(jī)械的剛剛性不足足，并且且系統(tǒng)內(nèi)內(nèi)部具有有頻率解解析機(jī)能能（FFFT），可可檢測(cè)出出機(jī)械的的共振點(diǎn)點(diǎn)，便于于系統(tǒng)調(diào)調(diào)整。 33.矩頻頻特性不不同 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的輸出出力矩隨隨轉(zhuǎn)速升升高而下下降，且且在較高高轉(zhuǎn)速時(shí)時(shí)會(huì)急劇劇下降，所所以其最最

45、高工作作轉(zhuǎn)速一一般在33006000RPMM。交流流伺服電電機(jī)為恒恒力矩輸輸出，即即在其額額定轉(zhuǎn)速速（一般般為20000RRPM或或30000RPPM）以以內(nèi)，都都能輸出出額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，在在額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速以上上為恒功功率輸出出。 44.過(guò)載載能力不不同 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)一般不不具有過(guò)過(guò)載能力力。交流流伺服電電機(jī)具有有較強(qiáng)的的過(guò)載能能力。以以松下交交流伺服服系統(tǒng)為為例，它它具有速速度過(guò)載載和轉(zhuǎn)矩矩過(guò)載能能力。其其最大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為額額定轉(zhuǎn)矩矩的三倍倍，可用用于克服服慣性負(fù)負(fù)載在啟啟動(dòng)瞬間間的慣性性力矩。步步進(jìn)電機(jī)機(jī)因?yàn)闆](méi)沒(méi)有這種種過(guò)載能能力，在在選型時(shí)時(shí)為了克克服這種種慣性力力矩，往往往需要要選取較較大轉(zhuǎn)矩矩的

46、電機(jī)機(jī)，而機(jī)機(jī)器在正正常工作作期間又又不需要要那么大大的轉(zhuǎn)矩矩，便出出現(xiàn)了力力矩浪費(fèi)費(fèi)的現(xiàn)象象。 55.運(yùn)行行性能不不同 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)的控制制為開(kāi)環(huán)環(huán)控制，啟啟動(dòng)頻率率過(guò)高或或負(fù)載過(guò)過(guò)大易出出現(xiàn)丟步步或堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象象，停止止時(shí)轉(zhuǎn)速速過(guò)高易易出現(xiàn)過(guò)過(guò)沖的現(xiàn)現(xiàn)象，所所以為保保證其控控制精度度，應(yīng)處處理好升升、降速速問(wèn)題。交交流伺服服驅(qū)動(dòng)系系統(tǒng)為閉閉環(huán)控制制，驅(qū)動(dòng)動(dòng)器可直直接對(duì)電電機(jī)編碼碼器反饋饋信號(hào)進(jìn)進(jìn)行采樣樣，內(nèi)部部構(gòu)成位位置環(huán)和和速度環(huán)環(huán)，一般般不會(huì)出出現(xiàn)步進(jìn)進(jìn)電機(jī)的的丟步或或過(guò)沖的的現(xiàn)象，控控制性能能更為可可靠。 6.速度度響應(yīng)性性能不同同 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)從靜止止加速到到工作轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速（一一般為每

47、每分鐘幾幾百轉(zhuǎn)）需需要20004400毫毫秒。交交流伺服服系統(tǒng)的的加速性性能較好好，以松松下MSSMA4400WW交流伺伺服電機(jī)機(jī)為例，從從靜止加加速到其其額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速30000RRPM僅僅需幾毫毫秒，可可用于要要求快速速啟停的的控制場(chǎng)場(chǎng)合。綜上所述，交交流伺服服系統(tǒng)在在許多性性能方面面都優(yōu)于于步進(jìn)電電機(jī)。但但在一些些要求不不高的場(chǎng)場(chǎng)合也經(jīng)經(jīng)常用步步進(jìn)電機(jī)機(jī)來(lái)做執(zhí)執(zhí)行電動(dòng)動(dòng)機(jī)。所所以，在在控制系系統(tǒng)的設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程程中要綜綜合考慮慮控制要要求、成成本等多多方面的的因素，選選用適當(dāng)當(dāng)?shù)目刂浦齐姍C(jī)。十步進(jìn)電電機(jī)的發(fā)發(fā)展方向向傳統(tǒng)電機(jī)作作為機(jī)電電能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置置，在人人類的生生產(chǎn)和生生活進(jìn)入入電氣化化過(guò)程

48、中中起著關(guān)關(guān)鍵的作作用。可可是在人人類社會(huì)會(huì)進(jìn)入自自動(dòng)化時(shí)時(shí)代的今今天，傳傳統(tǒng)電動(dòng)動(dòng)機(jī)的功功能已不不能滿足足工廠自自動(dòng)化和和辦公自自動(dòng)化等等各種運(yùn)運(yùn)動(dòng)控制制系統(tǒng)的的要求。為為適應(yīng)這這些要求求，發(fā)展展了一系系列新的的具備控控制功能能的電動(dòng)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)統(tǒng)，其中中較有自自己特點(diǎn)點(diǎn)，且應(yīng)應(yīng)用十分分廣泛的的一類便便是步進(jìn)進(jìn)電機(jī)。 步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)的發(fā)展展與計(jì)算算機(jī)工業(yè)業(yè)密切相相關(guān)。自自從步進(jìn)進(jìn)電機(jī)在在計(jì)算機(jī)機(jī)外圍設(shè)設(shè)備中取取代小型型直流電電動(dòng)機(jī)以以后，使使其設(shè)備備的性能能提高，很很快地促促進(jìn)了步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)的發(fā)發(fā)展。另另一方面面，微型型計(jì)算機(jī)機(jī)和數(shù)字字控制技技術(shù)的發(fā)發(fā)展，又又將作為為數(shù)控系系統(tǒng)執(zhí)行行部件的的步

49、進(jìn)電電動(dòng)機(jī)推推廣應(yīng)用用到其他他領(lǐng)域，如如電加工工機(jī)床、小小功率機(jī)機(jī)械加工工機(jī)床、測(cè)測(cè)量?jī)x器器、光學(xué)學(xué)和醫(yī)療療儀器以以及包裝裝機(jī)械等等。 任任何一種種產(chǎn)品成成熟的過(guò)過(guò)程，基基本上都都是規(guī)格格品種逐逐步統(tǒng)一一和簡(jiǎn)化化的過(guò)程程?，F(xiàn)在在，步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)的發(fā)展展已歸結(jié)結(jié)為單段段式結(jié)構(gòu)構(gòu)的磁阻阻式、混混合式和和爪極結(jié)結(jié)構(gòu)的永永磁式三三類。爪爪極電機(jī)機(jī)價(jià)格便便宜，性性能指標(biāo)標(biāo)不高，混混合式和和磁阻式式主要作作為高分分辨率電電動(dòng)機(jī)，由由于混合合式步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)具有控控制功率率小，運(yùn)運(yùn)行平穩(wěn)穩(wěn)性 較較好而逐逐步處于于主導(dǎo)地地位。最最典型的的產(chǎn)品是是二相88極500齒的電電動(dòng)機(jī)，步步距角11.80.9（全全步半半

50、步）；還有有五相110極550齒和和一些轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子1000齒的的二相和和五相步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)，五五相電動(dòng)動(dòng)機(jī)主要要用于運(yùn)運(yùn)行性能能較高的的場(chǎng)合。到到目前，工工業(yè)發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家的的磁阻式式步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)已已極少見(jiàn)見(jiàn)。 步步進(jìn)電機(jī)機(jī)最大的的生產(chǎn)國(guó)國(guó)是日本本，如日日本伺服服公司、東東方公司司、SAANYOODEENKII和MIINEBBEA及及NPMM公司,日本山山社等，特特別是日日本東方方公司，無(wú)無(wú)論是電電動(dòng)機(jī)性性能和外外觀質(zhì)量量，還是是生產(chǎn)手手段，都都堪稱是是世界上上最好的的。現(xiàn)在在日本步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)年產(chǎn)產(chǎn)量（含含國(guó)外獨(dú)獨(dú)資公司司）近22億臺(tái)。 另外的結(jié)論是HB型電動(dòng)機(jī)更適合于低速大轉(zhuǎn)矩用途；RM型適用于平

51、穩(wěn)運(yùn)行以及轉(zhuǎn)速大于1000r/min的用途；而PM型成本低，在低轉(zhuǎn)速時(shí)的振動(dòng)和高轉(zhuǎn)速時(shí)的大轉(zhuǎn)矩方面，三相PM型電動(dòng)機(jī)比兩相電動(dòng)機(jī)的性能要好。因此，當(dāng)前前最有發(fā)發(fā)展前景景的當(dāng)屬屬混合式式步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)，而而混合式式步進(jìn)電電動(dòng)機(jī)又又向以下下四個(gè)方方向發(fā)展展： 發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)之一，是是繼續(xù)沿沿著小型型化的方方向發(fā)展展。隨著著電動(dòng)機(jī)機(jī)本身應(yīng)應(yīng)用領(lǐng)域域的拓寬寬以及各各類整機(jī)機(jī)的不斷斷小型化化，要求求與之配配套的電電動(dòng)機(jī)也也必須越越來(lái)越小小，在557、442機(jī)座座號(hào)的電電動(dòng)機(jī)應(yīng)應(yīng)用了多多年后，現(xiàn)現(xiàn)在其機(jī)機(jī)座號(hào)向向39、335、330、225方向向向下延延伸。瑞瑞士ESSCAPP公司最最近還研研制出外外徑僅11

52、0mmm的步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)。 發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)之二，是是改圓形形電動(dòng)機(jī)機(jī)為方形形電動(dòng)機(jī)機(jī)。由于于電動(dòng)機(jī)機(jī)采用方方型結(jié)構(gòu)構(gòu)，使得得轉(zhuǎn)子有有可能設(shè)設(shè)計(jì)得比比圓形大大，因而而其力矩矩體積比比將大為為提高。同同樣機(jī)座座號(hào)的電電動(dòng)機(jī)，方方形的力力矩比圓圓形的將將提高330peerceent40pperccentt。 發(fā)發(fā)展趨勢(shì)勢(shì)之三，對(duì)對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)行綜綜合設(shè)計(jì)計(jì)。即把把轉(zhuǎn)子位位置傳感感器，減減速齒輪輪等和電電動(dòng)機(jī)本本體綜合合設(shè)計(jì)在在一起，這這樣使其其能方便便地組成成一個(gè)閉閉環(huán)系統(tǒng)統(tǒng)，因而而具有更更加優(yōu)越越的控制制性能。 發(fā)展趨勢(shì)之四，向五相和三相電動(dòng)機(jī)方向發(fā)展。目前廣泛應(yīng)用的二相和四相電動(dòng)機(jī)，其振動(dòng)和噪聲較大

53、，而五相和三相電動(dòng)機(jī)具有優(yōu)勢(shì)性。而就這兩種電動(dòng)機(jī)而言，五相電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路比三相電動(dòng)機(jī)精密且復(fù)雜，因此三相電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的價(jià)格比要比五相電動(dòng)機(jī)更低一些?？偨Y(jié)通過(guò)本次畢畢業(yè)論文文，使我我學(xué)會(huì)了了很多東東西，掌掌握ill很多實(shí)實(shí)踐知識(shí)識(shí)，以往往我們都都是在學(xué)學(xué)習(xí)基本本的理論論知識(shí)，作作為信息息時(shí)代的的大學(xué)生生，僅學(xué)學(xué)會(huì)操作作鼠標(biāo)是是不夠的的，通過(guò)過(guò)這次使使我懂得得了理論論知識(shí)運(yùn)運(yùn)用到實(shí)實(shí)際生活活當(dāng)中，我我們所學(xué)學(xué)的知識(shí)識(shí)才是有有用的知知識(shí)。所所以這次次設(shè)計(jì)在在不斷的的復(fù)習(xí)，學(xué)學(xué)習(xí)中度度過(guò)，使使我受益益匪淺，也也使我對(duì)對(duì)步進(jìn)電電機(jī)的運(yùn)運(yùn)用有了了進(jìn)一步步的了解解和掌握握，也為為今后的的學(xué)習(xí)生生活和工工作打

54、下下了良好好的基礎(chǔ)礎(chǔ)。最后后我要衷衷心感謝謝張老師師的辛勤勤指導(dǎo)和和幫助我我的同學(xué)學(xué)。參考文獻(xiàn)李忠杰,李李守信. 步進(jìn)進(jìn)電動(dòng)機(jī)機(jī)應(yīng)用技技術(shù). 北京:機(jī)械工工業(yè)出版版社,119888.劉寶廷.步步進(jìn)電動(dòng)動(dòng)機(jī)及其其駱動(dòng)控控制系統(tǒng)統(tǒng).哈爾濱濱:哈爾濱濱大學(xué)出出版社,19997.譚建成. 電動(dòng)機(jī)機(jī)控制專專用集成成電路.北京:機(jī)械工工業(yè)出版版社,220022.王福瑞. 單片機(jī)機(jī)測(cè)控系系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)大全.陳隆昌.控控制電機(jī)機(jī)，第33版.西安西西安電子子科技大大學(xué)出版版社，220000.The nnatuure andd deevellopmmentt off NCC teechnnoloogy treends

55、s1.1.11 thhe nnatuure of nummeriicall coontrrol tecchnoologgy CNNC ttechhnollogyy iss thhe ffounndattionn annd aadvaanceed mmanuufaccturringg teechnnoloogy, thhe ccoree off nuumerricaal cconttroll teechnnoloogy sinnce thee miid-220thh ceentuury inccepttionn, iit hhas brooughht tto tthe macchinneryy

56、maanuffactturiing revvoluutioonarry cchannge. Noow, thee CNNC mmanuufaccturringg teechnnoloogy hass beecomme aautoomatted, fllexiiblee, iinteegraatedd prroduuctiion tecchnoologgy ffounndattionn, tthe worrlds iinduustrriallizeed ccounntriies thrrouggh tthe devveloopmeent of CNCC teechnnoloogy, CNNC m

57、machhinee toool inddusttry sett upp too prromoote thee maachiine mannufaactuurinng iinduustrry eenteeredd a neww hiistooriccal staage of devveloopmeent, thhus thee sttruccturre oof tthe nattionnal ecoonommy hhas brooughht ddrammatiic cchanngess. CNNC mmachhinee tooolss iss ann immporrtannt bbasiis f

58、for mecchannicaal aand eleectrricaal eequiipmeent inddusttriees, auttomoobille, mottorccyclle, aerrosppacee, ttoollingg, mmachhinee tooolss, eelecctrooniccs, andd ottherr piillaars of thee prrimaary meaans of moddernn inndusstriial prooducctioon, thee saame timme, CNCC maachiine toools or eleectrron

59、iic iinfoormaatioon ttechhnollogyy wiith traadittionnal toools of inttegrratiion of Jiddiann onne pprodductts, thee deevellopmmentt off esssenntiaal mmachhineery mannufaactuurinng iinduustrry aas aa whholee coompllex of prooducctioon, botth ffacttorss off prroduuctiion, iss allso an impporttantt coo

60、mmooditty. CNCC maachiine toools witth hhighh effficcienncy, prreciisioon, fleexibble andd eaasy to impplemmentt prroceess auttomaatioon aand infformmatiion inttegrratiion, annd mmanyy coompllex feaaturres, paartiicullarlly ssuittablle ffor macchinningg coompllex shaapess off paartss annd ssmalll bb