步进伺服电机-交流伺服 伺服电机
步进电动机基本原理实验
（一）实验目的
1.了解步进电动机的基本结构和工作原理； 2.掌握步进电机驱动程序的设计方法； 3.掌握步进电动机速度调节、方向控制技术； 4.了解步进电动机的各项基本参数对电机运行的影响；
5.熟悉drlab实验室的操作方法
（二）实验仪器设备
1.drvi/drlink可重组虚拟仪器和计算机控制平台 2.电机运动控制系统 3.计算机 4.打印机
实验原理
●  当某一相绕阻通电时，对应的磁极产生磁场，并与转子形成磁路，这时，如果定
子和转子的小齿没有对齐，在磁场的作用下，由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特
点，转子将转动一定的角度，使转子与定子的齿相互对齐，由此可见，错齿是促使电 机旋转的原因。
●  步进电动机又称为脉冲电机，它能将电脉冲转换为相应的角位直线位移 。步进电
动机定子绕组的通电状态每改变一次，转子转一个确定的角度，为步进电动机的步距
角α。它与定子绕组的相数m、转子的齿数z、通电方式k有关，可用下式表示：
从图1所示，进步电机以四相单四拍方式正转时，按a→b→c→d次序通电。步进电动机定子绕组通电状态的改变速度越快，其转子旋转的速度越快，即通电状态的变化 频率越高，转子的转速越高 。
四相步进电动机以四相单四拍（a）、四相双四拍(b)、四相八拍(c) 方式工作时 的脉冲分配表
a．随着输出转矩的增加，二者的速度均以非线性形式下降，但是，闭环控制提高了矩频特性。
b．闭环控制下，输出功率／转矩曲线得以提高，原因是，闭环下，电机励磁转换是以转子位置信息为基础的，电流值决定于电机负载，因此，即使在低速度范围内，电流也能够充分转换成转矩。
c．闭环控制下，效率一转矩曲线提高。
d．采用闭环控制，可得到比开环控制更高的运行速度，更稳定、更光滑的转速。     e.利用闭环控制，步进电动机可自动地、有效地被加速和减速。
f．闭环控制相对开环控制在快i速性方面提高的定量评价，可借助比较ⅳ步内通过某个路径间隔的时间得出
应用闭环驱动，效率可增到7.8倍，输出功率可增到3.3倍，速度可增到3.6倍。     闭环驱动的步进电机的性能在所有方面均优于开环驱动的步进电动机。步进电机闭环驱动具有步进电动机开环驱动和直流无刷伺服电机的优点。因此，在可靠性要求很高的位置控制系统中，闭环控制的步进电动机将获得广泛应用。 3编码器形式的步进电动机阕环控制系统
步进电机的闭环控制最早是采用编码器的形式，图1是其原理示意图。初始状态，系统受一相或几相激磁而静止。开始工作后，先把目标位置送入减法计数器；然后，“起动”脉冲信号加到控制单元上，控制单元在“起动”脉冲的作用下，立即把步进命令送入相序发生器，使激磁变化一次，后续的脉冲则由编码器装置产生。编码器每产生一个脉冲，就对法计数器减1，因而，减法计数器记录的是实际的转子位置。当减法计数器的计数减至零时，发出一个停止信号到控制单元，禁止以后的步进命令，系统停止工作。

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