VR式步进电机用齿轮状的铁心作转子，定子是电磁铁，上面有绕组。在定 子磁场中，转子始终转向磁阻最小的位置。步距角一般为0.9o~15o。
HB式步进电机是PM式和VR式的复合形式。在永磁体转子和电磁铁定子的 表面上加工出许多轴向齿槽，产生转矩的原理与PM式相同，转子和定子的形状 与VR式相似，步距角一般为0.9o~15o。
定位转矩是指电机各相绕组不通电且处于开路状态时，定子锁 住转子的力矩。由于混合式电机转子上有永磁材料产生磁场，从而 产生的转矩。一般定位转矩远小于保持转距。是否存在定位转距是 混合式步进电机区别于反应式步进电机的重要标志。 DETENT TORQUE 在国内没有统一的翻译。
细分驱动器的原理 通过改变相邻（A，B）电流的大小，以改变合成磁场的夹角
失步：电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。
保持转距（HOLDING TORQUE）或静转矩是指步进电机各相 通电但没有转动时，定子锁住转 子的力矩。是电机选型时最重要的 参数之一。通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。比如，当 说2Nm的步进电机时，在没有特殊说明的情况下一般是指保持转矩 为2Nm的步进电机。
形状记忆合金执行装置：利用镍钛合金等材料具有的形状随 温度变化，温度恢复时形状也恢复的形状记忆性质。
运动 控制
卡
端子 板
驱动 器
数字 计算
机
图像 采集
卡
A/D
执行装置（电 机、液压等）
执行机构 （臂、手等）
传感器（视 觉、触觉等）
环境 （控制 对象）
8.1 直流电机驱动（DC motor）
止口
1. 直流电机工作原理
2.矩频特性曲线
3.交流电机的特点 特点：无电刷和换向器，无产生火花的危险；比直流电机的
驱动电路复杂、价格高。 同步电机的特点：体积小。用途：要求响应速度快的中等速
度以下的工业机器人；机床领域。
异步电机的特点：转子惯量很小，响应速度很快。用途：中 等功率以上的伺服系统。 4.交流电机的控制方式
改变定子绕组上的电压或频率，即电压控制或频率控制方式。 伺服电机的精度由编码器的精度决定。
来控制步进电机运转的。
驱动器细分后的主要优点： （1）完全消除了电机的低频振荡。 （2）同时也提高了电机的输出转矩。 （3）提高了电机的分辨率。
3. 运行矩频特性
起动曲线
运行曲线
电刷
左 手 定 则
换向器
T=BILr
直流电动机通过 换向器将直流转 换成电枢绕组中 的交流，从而使 电枢产生一个恒 定方向的电磁转 矩。
►直流伺服电机的机械特性
转速
n Uc R T
Ke Ke Kt 2
控制 电压
电机结 构常数
电枢回路电阻
负载 转矩
每极 磁通
电机转速的控制：“调压调速”（★） “调磁调速”
2. 矩频特性曲线：电流控制曲线和电压控制曲线。
T (V K E)KT
R
其中，KE为电 动势常数， KF 为转矩常数。
3. 直流电机的控制方式 改变电压或电流控制转速和转距。
PWM (Pulse Width Modulation)控制是利用脉宽调制器对大功率晶体管开关放 大器的开关时间进行控制，将直流电压转换成某一频率的矩形波电压，加到直 流电机的电枢两端，通过对矩形波脉冲宽度的控制，改变电枢两端的平均电压 达到调节电机转速的目的。
第八章 机器人的驱动
这里所说的机器人驱动就是机电一体化系统中的执行装置。
执行装置就是按照电信号的指令，将来自电、液压和气压等 各种能源的能量转换成旋转运动、直线运动等方式的机械能的装 置。按利用的能源来分类，主要可分为电动执行装置、液压执行 装置和气动执行装置。
新型执行装置：
压电执行装置：利用在压电陶瓷等材料上施加电压而产生变 形的压电效应。
8.3 步进电机驱动（stepping motor）
步进电机驱动系统主要用于开环位置控制系统。优点：控制 较容易，维修也较方便，而且控制为全数字化。缺点：由于开环 控制，所以精度不高。
1.工作原理 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。简单说： 当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的 方向转动一个固定的角度（及步进角）。可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；同时可以通过控制 脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
步进电机有三种：永磁式PM（permanent magnet）；反应式 （也称可变磁阻式）VR（variable reluctance），在欧美等发达国 家80年代已被淘汰；混合式 HB（hybrid），混合式是指混合了永 磁式和反应式的优点，混合式步进电机的应用最为广泛。
Байду номын сангаас
PM式步进电机转子是永磁体，定子是绕组，在定子电磁铁和转子永磁体之 间的排斥力和吸引力的作用下转动，步距角一般为7.5o~90o。
同步电机：所谓同步是指转子速度与定子磁场速度相同。若 电网的频率不变，则稳态时同步电机的转速恒为常数而与负载的 大小无关。可用作发电机。 n=ns=60f/p
异步电机：所谓异步是指转子磁场和定子间存在速 度差（不 是角度差）。只用于电动机。 n=60f/p(1-s)
它们的定子绕组是相同的，主要区别在于转子的结构。同步电机 的转子上有直流励磁绕组，所以需要外加励磁电源，通过滑环引 入直流电流；而异步电机的转子是短路的绕组，靠电磁感应产生 电流。相比之下，同步电机较复杂，造价高。
4. 直流电机的特点 优点：调速方便（可无级调速），调速范围宽，低速性能好
（启动转矩大，启动电流小），运行平稳，转矩和转速容易控制。
缺点：换相器需经常维护，电刷极易磨损，必须经常更换， 噪音比交流电机大。
书籍是进步的阶梯
8.2 交流电机驱动（AC motor）
止口
AC servomotor
1. 工作原理
2. 相关术语
相数：产生不同N、S对磁场的激磁线圈对数。 拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态。四 相四拍运行方式：AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式： AAB-B-BC-C-CD-D-DA-A.
步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。 一般步进电机的精度为步距角的3-5%，且不累积。