相邻步距误差，但无长期位置积累误差。 • 4．步距角选择范围大，可以从几十分至几十度大范围内
选择，转速可以在相当宽的范围内平滑调整。即使同一台 步进电机，采用不同的脉冲输入方式，也可得到不同的步 距角。 • 5．在小步距角情况下，可以在很低速度下稳定运行，往 往可以不经减速器直接驱动负载。
• 尽管步进电机具备有上述优点，但也存在一些不足：运动 增量和步距角固定，步进分辨率缺乏灵活性；单步响应时 有过冲量和震荡；承受大惯性负载能力差；控制线路复杂， 成本高。
1
0
0
C
04H
1
0
1
CA
05H
旋转方 向
（二）功放电路
• 1.单电压驱动
• 单电压驱动方式结构简单，但工作性 能较差，在高频工作状态时效率尤其 差，在实际应用中较少，一般只用于 对速度要求不高的小功率步进电机驱 动。
• 除上述功能外，环形分配器还应有较强的抗干扰能力， 不允许有非法状态的出现。
• 环形分配器的构成方式有多种，归纳起来， 通常可分为采用通用逻辑芯片构成的环形 分配器、环形分配器专用集成芯片、采用 EPROM构成的环形分配器、采用可编程逻 辑芯片构成的环形分配器以及由控制计算 机自身通过软件直接产生励磁顺序的软件 分配器。下面重点介绍广泛应用的环形分 配器专用集成芯片和软件分配器。
• 绕组的相数、转子的齿数和通电方式决定
了步距角 的大小，它们之间的关系可用下
式表示：
360
mzk
式中 m—电机绕组相数； z—转子齿数； k—通电状态系数，k=拍数/相数， 如三相三拍k = 1,三相六拍k = 2；五相十拍k = 2。
• （四）步进电机主要性能指标
• 步进电机的主要性能指标有以下几项：
从而实现转动一角度。(错齿原理）
• 每次只有一相绕组通电，叫三相单三拍工 作方式。A—B—C。（反向A—C—B）
• 三相六拍控制方式，即通电顺序按A—AB— B—BC—C—CA—A……进行。（反向A—AC— C—CB—B—BA—A)
• 双三拍控制方式，即通电顺序按AB—BC— CA—AB……进行.（反向AB—AC—CB—AB)
启示动。频率fQ随负载转矩T变化的特性。如图6—6中曲线1所
• 8.运行矩频特性 在一定的负载惯量下，运行频率fL与负载 转矩T之间的关系。如图曲线2所示。
• 9.启动惯频特性 负载力矩一定时，启动频率fQ与负载惯性J 之间的关系。。
• 10.静态步距角误差 实际的步距角与理论的步距角之间的 差值，一般在空载情况下测量。
二、步进电机驱动电源
• 步进电机的运行性能，除了与电机本身的 性能有关外，在很大程度上取决于驱动电 源性能的优劣.
（一）环形分配器
• 步进电动机在一个脉冲的作用下，转过一 个相应的步距角，因而只要控制一定的脉 冲数和脉冲频率，即可精确控制步进电动 机相应的转动角度和速度。但步进电动机 的各绕组必须照一定的顺序通电才能正确 工作。
第二节 步进电机及驱动控制
• 一、步进电机 • 步进电机是一种将电脉冲信号变换成相应的角位移
或直线位移的电磁机械装置。每当对其施加一个电 脉冲时，其输出轴便转过一个固定的角度，称为一 步，当供给连续电脉冲时就能一步一步地连续转动， 这种电机的运行方式与普通匀速旋转的电机有一定 的差别，是步进式运动，因此命名为步进电机。 • 步进电机的位移量与输入脉冲数严格成正比，与数 字系统配套时，体现出更大的优越性
• 使电动机绕组的通电顺序按电机运行 规定规律而循环变化的电路称为脉冲 分配器，又称环形分配器。
• 接受时钟脉冲和方向电平，输出各相的导通信号，是环 形分配器的基本功能。电机有正反转要求，因此要求环 形分配器的输出既是周期性又是可逆的。通常环形分配 器还有一些附加功能，主要有：
• 使能输入 电平信号控制。使能有效时，允许钟脉冲和 其他信号的接受，环形分配器输出绕组励磁状态顺序表； 否则，禁止输入信号起作用，环形分配器维持原输出状 态。
• 1.步距角 ,每输入一个电脉冲信号转子应转过角度的理论
值。 • 2性.最上大的静转转矩矩最T大ima值x ,。步通进常电技机术在数规据定中的给通定电的相最数大下静，转距矩角是特
指每相绕组通上额定电流值所得的值。 • 3额.额定定电电流流。Ie , 电机不动时每一相绕组允许通过的电流定为 • 4.额定电压Ue , 电动机各相绕组允许施加的最高电压。 • 5和.启停动转频的率最f高Q ,频又率称。突它变分频为率空，载指启步动进频电率机和能负够载不启失动步频启率动。 • 6不.运失行步频所率能f达L , 到步的进最电高机频启率动。后，脉冲频率连续上升时保证 • 7.启动矩频特性 在给定驱动条件下，负载惯量J一定时，
• 步进电机每步转过的角度叫做步距角。
• （一）步进电机的特点 • 1.步进电机的工作状态不易受各种干扰因素（如电压波动、
负载变化、环境条件等）的影响，仅与控制脉冲有关。 • 2．控制性能好，能快速启动、制动和反转，无稳定问题，
且有自锁能力。 • 3．位移与输入脉冲数相对应，输出转角的精度高，虽有
（二）步进电机的分类
• 根据其转子结构通常可分为三种类型，即 反应式(VR) 、永磁式(PM) 和混合式(HB)
（三）步进电机的工作原理
• 步进电机的工作原理， 类似于电磁铁作用原理。 当某相绕组通电时， 定子产生磁场，并与 转子形成磁路，如果 这时定子齿与转子齿 没有对齐，则由于磁 力线力图走磁阻最小 的路线，而带动转子 转动，使定子齿与转子齿对齐，
• 1.环形分配器专用集成芯片
• 典型芯片如日本三洋公司的PMM8713、PMM8723、上海 华岭公司的CH250、CH224等。
• 2. 软件分配器
节拍 序号
1
2
3
4
5
6
三相六拍脉冲分配控制数据表
P12
P11
P10
通电 控制
相 数据
0
0
1
A
01H
0
1
1
AB
ห้องสมุดไป่ตู้03H
0
1
0
B
02H
1
1
0
BC
06H
• 零状态输出 脉冲输出信号。零状态即初始状态，对应 一种励磁方式，一般指状态转换表中第一种状态。
• 清零输人 脉冲信号控制。使环形分配器的输出置为零 状态。
• 方式输入 电平信号控制。一种步进电机可能有多种励 磁方式，如三相反应式步进电机有整步和半步工作方式。 方式输入就是对各种励磁方式的选择信号。