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第五章伺服驱动系统解析

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伺服系统简介

伺服系统简介

§5-1 伺服系统的性能要求
大惯量宽调速直流伺服电动机 特点:有良好测速性能, 特点:有良好测速性能,能在较大过载转矩下长时间工作 电动机转子惯量大, 电动机转子惯量大,能与丝杠连接不需中间传动装置 结构复杂,价格较贵 结构复杂, 交流伺服系统： ③ 交流伺服系统： 采用交流异步伺服电动机和永磁同步伺服电动机驱动 采用交流异步伺服电动机和永磁同步伺服电动机驱动 交流异步伺服电动机 交流异步伺服电动机: 交流异步伺服电动机:用于主轴伺服系统 永磁同步伺服电动机: 永磁同步伺服电动机:用于进给伺服系统
第五章 伺服系统简介
§5-1 伺服系统的性能要求
定义：数控机床的伺服系统是指以数控机床移动部件（ 定义：数控机床的伺服系统是指以数控机床移动部件（如工作 伺服系统是指以数控机床移动部件 位置和速度作为控制量的自动控制系统 作为控制量的自动控制系统， 台）的位置和速度作为控制量的自动控制系统，也就是 位置随动系统。 位置随动系统。 作用： 作用：是接受来自数控装置中插补器或计算机插补软件 生成的进给脉冲，经变换、 生成的进给脉冲，经变换、放大将其转化为数控 机床移动部件的位移，并保证动作的快速和准确。 机床移动部件的位移，并保证动作的快速和准确。 组成：伺服电路、伺服驱动装置、机械传动部件、 组成：伺服电路、伺服驱动装置、机械传动部件、末端执行件
§5-2 常用伺服系统简介
4、步进式伺服系统的特性 工作台位移量： ① 工作台位移量：进给脉冲的数量决定工作台的位移量 步进电动机的角位移θ 步进电动机的角位移θ，θ=nα（α为步距角） =nα 为步距角） 工作台的位移量L 工作台的位移量L： L=θP/360° L=θP/360°（P为导程） 为导程）
§5-1 伺服系统的性能要求
一、基本要求

伺服驱动与控制—控制算法

伺服驱动与控制—控制算法

T k
ee
uk Kp[ek Ti j0ej Td
k
] k1
T
k
u k
Kpek Ki
ej Kd(ek ek1)
j0
二、数字PID控制算法
开始
位
置
计算Aek
位置式PID控制算法的缺点 由于全量输出，所以每次输出
式
计算Bek-1
均与过去状态有关，计算时要进行
PID
计算Cek-2
ek累加，计算量大；并且，因为计
将比例系数由小变大，并观察相应的系统响应，直至得到 反应快、超调小的响应曲线。如果系统静差小到允许范围， 响应曲线已属满意，那么只需比例控制即可，由此确定比例 系数。
2.4.1 试凑法
整定积分部分
如果在比例控制基础上系统静差不能满足设计要求，则加 入积分环节，整定时首先置积分时间Ti为很大值，并将经第一 步整定得到的比例系数略微减小（如缩小至80%），然后减小 积分时间，使得在保持系统良好动态的情况下，静差得到消除， 在此过程中，可根据响应曲线的好坏反复改变比例系数和积分 时间，直至得到满意的控制过程，得到整定参数。
五、自抗扰控制算法
自抗扰控制算法是由中科院韩京清研究员提出的一种具 有强鲁棒性的控制器。
六、神经网络控制算法
放映结束 感谢各位批评指导！
谢 谢！
让我们共同进步
此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢您的支持，我们努力做得更好！
2.3 增量式PID控制
u
所k 谓增量式PID是指数字控制器的输出只是控制量的增量。
当执行机构需要的控制量是增量，而不是位置量的绝对数值时，
可以使用增量式PID控制算法进行控制。 第k-1个采样时刻的输出值：

伺服驱动系统-直流电机

伺服驱动系统-直流电机

转速
带励磁线圈的直流电机
励磁线圈 转子线圈
因为 Ri 很小
V vb Ri vb
因为 vb kv 和 与 i成比例
力 矩
串 励
转速
所以 V 与 i 成比例
V kvi
V 是常数 ，所以速度和电流成反比
带励磁线圈的直流电机
它提供最低的起动转矩和一个低 得多的空载速度，具有良好的调速
电枢 线圈
如此循环往复，便可以实现无刷 直流电机的连续工作。 无刷直流电机正转的换相状态图 如图所示。 电机反转与之类似。
无刷电机驱动电路的基本结构
无刷电机驱动要完成的两个基本功能：换相和调速
+DC
SW1
+ VDC
SW2
0
SW3 SW5
无刷直流电机的电子换相
A 和调速需要逆变器来完成，逆
B 变器用来控制电动机定子上各
N
原U 理
–
S
换向片
转子
I
磁极
磁极
定子
I
电流
电刷
开口环换向器
直流电源
电刷
换向器
线圈
电刷
+ U
F N
I
F IБайду номын сангаас
–
S
换向片
注意：换向片和电源固定联接，线圈无论怎样转 动，总是上半边的电流向里，下半边的电流向外。 电刷压在换向片上。
由左手定则，通电线圈在磁场的作用下， 使线圈逆时针旋转。
电刷
FE
+
N IE
励磁 线圈
机械特性硬，启动转矩小，调速性能好
力 矩
转速
并励
转子线圈
励磁线圈

5数控机床伺服驱动和检测

5数控机床伺服驱动和检测

10
第一节 概述
但直流电机有电刷，限制了转速的提高，而且结构复杂，价格 也高。进入80年代后，由于交流电机调速技术的突破，交流伺服 驱动系统进入电气传动调速控制的各个领域。交流伺服电机，转 子惯量比直流电机小，动态响应好。而且容易维修，制造简单， 适合于在较恶劣环境中使用，易于向大容量、高速度方向发展， 其性能更加优异，已达到或超过直流伺服系统，交流伺服电机已 在数控机床中得到广泛应用。 直线电动机的实质是把旋转电动机沿径向剖开，然后拉直演 变而成，利用电磁作用原理，将电能直接转换成直线运动动能的 一种推力装置，是一种较为理想的驱动装置。在机床进给系统中， 采用直线电动机直接驱动与旋转电动机的最大区别是取消了从电 动机到工作台之间的机械传动环节，把机床进给传动链的长度缩 短为零。正由于这种传动方式，带来了旋转电动机驱动方式无法 达到的性能指标和优点。由于直线电动机在机床中的应用目前还 处于初级阶段，还有待进一步研究和改进。随着各相关配套技术 的发展和直线电动机制造工艺的完善，相信用直线电动机作进给 驱动的机床会得到广泛应用。
选择：①伺服系统要求的分辨率； ②考虑机械传动系统的参数。
分辨率（分辨角）α
设增量式码盘的规格为 n 线/转：
18
二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
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二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
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二、脉冲编码器
第 五 章 数 控 机 床 的 驱 动 装 置
2
第一节 概述
数控机床闭环进给系统的一般结构如图所示，这是一个双闭环系统，内环 为速度环，外环为位置环。速度环由速度控制单元、速度检测装置等构成。速 度控制单元是一个独立的单元部件，它是用来控制电机转速的，是速度控制系 统的核心。速度检测装置有测速发电机、脉冲编码器等。位置环是由CNC装置 中的位置控制模块、速度控制单元、位置检测及反馈控制等部分组成。由速度 检测装置提供速度反馈值的速度环控制在进给驱动装置内完成，而装在电动机 轴上或机床工作台上的位置反馈装置提供位置反馈值构成的位置环由数控装置 来完成。伺服系统从外部来看，是一个以位置指令输入和位置控制为输出的位 置闭环控制系统。但从内部的实际工作来看，它是先把位置控制指令转换成相 应的速度信号后，通过调速系统驱动伺服电机，才实现实际位移的。

第五章 伺服驱动系统PPT课件

第五章 伺服驱动系统PPT课件
控制输入脉冲数量、频率及电动机各相绕组的接通次序，可得 到各种需要的运行特性。 （一） 步进电动机的分类
（二） 步进电动机的工作原理
1. 反应式步进电动机 可变磁阻式/VR步进电动机
（1）反应式步进电动机的结构
（2）反应式步进电动机的工作原理 磁力线具有力图沿磁阻最小路径通过的特点，从而产生反应力
交流(AC)伺服系统向全数字化方向发展：电流环、 速度环和位置环的 反馈控制全部数字化，全部伺服的控 制模型和动态补偿均由高速微处理器及其软件进行实时处 理；采用前馈与反馈结合的复合控制。
4、按控制对象和使用目的的不同：进给、主轴和辅助伺服系统。
进给伺服系统：用于控制机床各坐标轴的切削进给运动，是一 种精密的位置跟踪、定位系统：速度控制和位置控制
e= es + ec =kUmcos(ωt + θ) =kUmcos(ωt + x ·2π/ W)
通过鉴别定尺输出的感应电势的相位，即可测量定尺和滑尺之 间的相对位置。
感应同步器的鉴相方式用在相位比较伺服系统中
2、鉴幅方式 根据定尺感应输出的感应电势的振幅变化来检测 位移量的一种工作方式。
滑尺上的正弦、余弦励磁绕组提供同频率、同相位、幅值不同 的交流电压，即
检测装置的精度指标：系统精度（在一定长度或转角内测量积 累误差的最大值）和系统分辨率（测量元件所能正确检测的最小位 移量）
位置检测装置分类
数字式
增量式
绝对式
回转型 增量式光点脉冲编 绝对式光点脉
码器、圆光栅
冲编码器
直线型 计量光栅、激光干 编码尺、多通道
涉仪
透射光栅
模拟式
增量式
绝对式
旋转变压器、圆形感 多极旋转变压器、三 应同步器、圆形磁尺 速圆形感应同步器

第五章 数控机床的伺服驱动系统

第五章 数控机床的伺服驱动系统
机可能在过载的条件下工作，这就要求电动机有较强的抗过 载能力。通常要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。
（7）惯性匹配 移动部件加速和降速时都有较大的惯量，由于要求系统
的快速响应性能好，因而电动机的惯量要与移动部件的惯量 匹配。通常要求电动机的惯量不小于移动部件惯量。
数控机床的伺服驱动系统
5.2 位置控制
D/A 转换器
伺服放大器
伺服 电动机
Pf 反馈脉冲
位置检测
脉冲处理
图 5-2 脉冲比较伺服系统结构框图
工作台
光栅或光 电编码器
数控机床的伺服驱动系统
(1) 由计算机数控制装置提供指令的脉冲。 (2) 反映机床工作台实际位置的位置检测器。 (3) 完成指令信号与反馈信号相比较的比较器。 (4) 将比较器输出数字信号转变成伺服电动机模拟控制 信号的数/模转换器。 (5) 执行元件（伺服电动机）。
数控机床的伺服驱动系统
（1）指令脉冲PC=0，这时反馈脉冲Pf=0，则Pe=0，则伺
服电动机的速度给定为零，工作台继续保持静止不动。
（2）现有正向指令PC+=2，可逆计数器加2，在工作台尚 未移动之前，反馈脉冲Pf+=0，可逆计数器输出Pe=Pc+－Pf+=2
－0=2，经转换，速度指令为正，伺服电动机正转，工作台 正向进给。
CP A9 ≥1
CP
RC
+Vcc B
A A10 RD Q +Vcc
A3
DS
A4
Q CP
≥1
A7
DS
CPQ
A8 ≥1
RC
+Vcc BQ
A A11 RD +Vcc
D Q7 A12

伺服驱动技术

系统精度
伺服系统精度指的是输出量复现输入信号要求的精确程度，以误差的形式 表现，可概括为动态误差、稳态误差和静态误差三个方面组成。
稳定性 伺服系统的稳定性是指当作用在系统上的干扰消失以后，系统能够 恢复到原来稳定状态的能力；或者当给系统一个新的输入指令后，系统 达到新的稳定运行状态的能力。
响应特性
响应特性指的是输出量跟随输入指令变化的反应速度，决定了系 统的工作效率。响应速度与许多因素有关，如计算机的运行速度、 运动系统的阻尼和质量等。
Ra CeC 2
T
由上式知，直流伺服电机的控制方式如下：
（1）调压调速（变电枢电压）
（2）调磁调速（变励磁电流）
（3）改变电枢回路电阻调速
转向取决于电磁转矩 T 的方向，而 T 的方向 取决于 Φ 和 Ia 的方向。
+ Ia
Ua
M
If + Uf
+ Ia
Ua
M
－
－磁
场
Uf
反
If +
向
－
－
－
If +
360° zN
=
360° 40×3
= 3°
②采用三相六拍时： θ=
360° zN
=
360° 40×6
= 1.5°
3.步进电动机驱动电源
(1)作用 : 发出一定功率的电脉冲信号，使定子励 磁绕组 顺序通电。
与一般交流和直流电动机所不同的是，步进电动机定子绕 组所加的电源形式为脉冲电压，而不是正弦电压或者恒定 直流电压。
U2
3
U1
V2
W2
V2
W2
V2
W2
W1
V1
W1

伺服驱动系统-步进电动机与交流伺服电动机的比较

4.过载能力不同
步ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电动机一般不具有过载能力，而交流伺服电动机有较强 的过载能力，一般最大转矩可为额定转矩的3倍，可用于克服惯 性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电动机因为没有这种过载能 力，在选型时为了克服这种惯性力矩，往往需要选取较大转矩的 电动机，便出现了力矩浪费的现象。
5.运行性能不同
步进电动机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易 出现丢步或堵转的现象；停止时如转速过高，易出现过冲的现象， 所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动 系统为闭环控制，内部构成位置环和速度环，一般不会出现丢步 或过冲现象，控制性能更为可靠。
6.速度响应性能不同
步进电动机从静止加速到工作速度（一般为几百RPM）需要 200~400ms。交流伺服驱动系统的加速性能较好，从静止加速到 工作速度（如3000RPM），一般仅需几毫秒，可用于快速启动的 控制场合。
7.效率指标不同
步进电动机的效率比较低，一般60%以下。交流伺服电机的 效率比较高，一般80%以上。因此步进电动机的温升也比交流伺 服电机的高。
2.低频特性不同
两相混合式步进电动机在低速运转时易出现低频振动现象。 交流伺服电动机运转非常平稳，即使在低速时也不会出现低频振 动现象。
3.矩频特性不同
步进电动机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高速是会 急剧下降。交流伺服电动机为恒力矩输出，即在额定转速（如 3000RPM）以内，都能输出额定转矩。
第五章 伺服驱动系统
5.6 步进电动机与交流伺服电 动机的性能比较
1. 控制精度不同 2. 低频特性不同 3. 矩频特性不同 4. 过载能力不同 5. 运行性能不同 6. 速度响应性能不同 7. 效率指标不同
1.控制精度不同

第五-伺服驱动系统82页PPT

• 物理光栅通常用于光谱分析和光波波长的测定。 • 计量光栅通常用于数字检测系统，用来检测高精度
直线位移和角度位移
计量光栅的种类及结构
种类： 1.直线光栅
⑴玻璃透射光栅 ⑵金属反射光栅 2.圆光栅 测量角位移。圆光栅是在玻璃圆盘的外环 端面上，做成黑白间隔条纹，条纹呈辐射状、 相互间的夹角相等。 结构：标尺光栅+读数头
（二）直线透射光栅的工作原理
标尺光栅和指示光栅具有间距很小的光栅刻线，二者间 有一小夹角，使得其透射或反射光产生莫尔条纹，莫尔条
纹间距W（mm）与栅距P(mm)及其间夹角θ之间的关系为：
W P P
sin 当标尺光栅与指示光栅相对移动时，照射到光敏元件 上的莫尔条纹也移动，光敏元件输出反映两尺相对移动量 的正弦电信号，对其进行整形、细分、辨向等处理即可得 到表示位移量的电脉冲。
P3 P4
微 分
Y5
B、C、D信号再经微分变成 窄脉冲A′、B′、C′、
差动
D′，即在正走或反走时每
放大 器
整B
形
反 D微
Y6 Y7
个方波的上升沿产生窄脉 冲，由与门电路把0o、90o、
相
分
180o、270o四个位置上产
Y8
生的窄脉冲组合起来，根
a) 原理电路图
据不同的移动方向形成正 向或反向脉冲。
莫 尔 条 纹
方 向
莫 尔 条 纹
方 向
W
光栅移动一个栅距，莫尔条纹便移动一个条纹宽度，理
论上光栅亮度变化是一个三角波形，但由于漏光和不能达到最 大亮度，被削顶削底后而近似一个正弦波。硅光电池将近似正 弦波的光强信号变为同频率的电压信号，经光栅位移—数字变 换电路放大、整形、微分输出脉冲。每产生一个脉冲，就代表 移动了一个栅距那么大的位移，通过对脉冲计数便可得到工作 台的移动距离。

伺服驱动系统-步进电机

第五章 伺服驱动系统
5.4 步进电机
1.步进电动机的定义：是一种专门用于速度
和位置精确控制的特种电机，它旋转是以固定的 角度（称为步距角）一步一步运行的，故称步进 电机。
2.步进电动机的工作原理
以单极性电机为例来解释工作原理。
（1） 步进电机概述
步进电动机的工作原理与特点
原理：步进电机是利用电磁铁原理,将脉冲信号转 换成线位移或角位移的电机。每来一个电 脉冲，电机转动一个角度，带动机械移动 一小段距离。
后端盖 塑料骨架 塑料骨架 转子铁芯 转子铁芯 轴承
转轴成平行方向的断面图
步进电动机的定子铁心，在内周有六个磁极，每个磁极 上有5个小齿，径向的两个磁极组成一对磁极，定子铁心由冲
制的硅钢片叠制而成。
步进电动机的转子铁心，转子上没有线圈，但在外圆周 有40个小齿，齿宽与齿间隔大小一样，转子铁心也由冲制的 硅钢片叠制而成。
2）永磁式（PM-Permanent Magnet ） ：转子的极数= 每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。 3）混合式(HB-Hybrid)： 开小齿，混合反应式与永磁
式优点：转矩大、动态性能好、步距角小。
基本术语
1）步距角 β （步距） ——当输入一个电脉冲时所转过的一个固定角度。
2）位移量与输入脉冲数严格成比例（无误差积累）。 3）各种运行特性由下列条件决定：
和齿距相等。 2. 规定：
当一相磁极下定子 与转子的齿相对时，下
一相磁极下定子与转子
齿的位置刚好错开 / m
（—齿距，m—相数）。
三相反应式步进电动机结构示意图 1—定子 2—转子 3—定子绕组
3. 公式：
l 齿距 360 （Z—转子齿数）
Z
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• CNC装置是数控机床的“大脑（指挥机构）”， 伺服系统 是数控机床的“四肢（执行机构）”。
第五章伺服驱动系统解析
二、伺服系统的组成
位置控制
速度控制
CN 单元
C插序
+
加
补
指令 工
程
单元
译-
位刀置控制 插 + 进给伺速服系度统控制 调补节器 补 - 调节与驱动
成 形 运机动械 执 行 部件
码
处
实际 理
第五章伺服驱动系统解析
第三节 步进伺服系统
步进电动机、驱动及控制系统（驱动电源） 一、分类 二、结构及工作原理:反应式步进电动机
步进电动机
三、运行性能 四、步进电动机的驱动及控制系统 五、步进电动机的选用
第五章伺服驱动系统解析
一、分类
1、按工作原理：反应式、电磁式、永磁式、混 合式等
转子
A通 B通
第五章伺服驱动系统解析
二、结构及工作原理(反应式步进电机)
3、通电方式 1）三相单三拍（1相通电） 逆时针：ABCA… 顺时针：ACBA… 2）三相双三拍（2相通电）： ABBCCAAB…（逆时针）; 3）三相六拍（1-2相通电）： AABBBCCCAA…逆时针 ） 4）m>3的通电方式（四相八拍、五相十拍等）
第五章伺服驱动系统解析
特点
4、特点: 1）电脉冲机械角位移 角位移大小输入脉冲个数 角速度大小输入脉冲频率 方向：绕组通电顺序 2）控制性能好，控制系统简单可靠，成本 低； 3）控制精度受步距角限制，高负载或高速 度时易失步。
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
第五章伺服驱动系统解析
三、运行性能
1、静态矩角特性曲线 2、最大静转矩Tjmax 3、启动转矩Tq 4、空载启动频率fq与启动矩频特性 5、连续运行频率与运行矩频特性
2、按运动方式：旋转式、直线式、平面运动式、 滚切运动式。
3、按结构：有单段式、多段式，印刷绕组式。 4、按相数：三相、四相、五相、六相和八相。 5、按使用频率：有高频和低频。
第五章伺服驱动系统解析
二、结构及工作原理(反应式步进电动机) 1、基本概念： 1）结构：定子、转子。 2）极距角：360/2m 3）齿距角：360/Z
定子
A通
转子
第五章伺服驱动系统解析
2、最大静转矩Tjmax
▪ 最大静转矩Tjmax：步进电机承受负载的能力. ▪ 最大静转矩特性：指在一定的通电状态下，最大静转距与
绕组内电流的关系。 ▪ 额定电流I↑→ Tjmax↑→负载能力↑ →运行快速性和稳定
性↑
Tmax
T I2
0
I
第五章伺服驱动系统解析
3、启动转矩Tq
第五章伺服驱动系统解析
三、伺服系统的分类
▪ 按控制方法：开环、闭环、半闭环伺服系统 ▪ 按驱动元件：步进、直流、交流伺服系统 ▪ 按反馈比较控制方式：脉冲比较、相位比较、幅
值比较和全数字伺服系统
第五章伺服驱动系统解析
四、对伺服系统的基本要求
▪ 高精度：定位精度与重复定位精度（静态、尺寸 精度）、跟随精度（动态、轮廓精度）.一般定位 精度要求m级，高的要求达到0.01~0.005 m
位置
反馈
处
理
实际 速度PLC控制
反馈
切削运电动、机床I/O 机装置
检测与反馈
数控系单统元 工作过程
• 位置控制单元；速度控制单元；伺服驱动电机；检测与反馈单元 • 伺服驱动装置：速度控制单元+伺服电动机 • 速度控制单元：速度调节器+电流调节器+功率驱动电源 • 伺服电动机：步进电动机、直流伺服电动机、交流伺服电动机
第五章伺服驱动系统解析
5、连续运行频率与运行矩频特性
第五章伺服驱动系统解析
1、静态矩角特ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ曲线
1）转子初始稳定平衡位置：空载时某相通电，定、转子齿 对齐，转子上无转矩输出(不改变通电状态时，转子处于 不动状态）；
2）失调角：转子上加负载转矩后达到与T相平衡时所转过的 电角度；
3）静态矩角特性曲线：转子上静态电磁转矩T与失调角e的 关系。
第五章伺服驱动系统解析
▪ 数控机床: 0.18/0.36,0.36/0.72,0.6/1.2,0.75/1.5,1.5/3
第五章伺服驱动系统解析
二、结构及工作原理(反应式步进电机)
3、通电方式： 三向单三拍 三向六拍
第五章伺服驱动系统解析
A向 转子 B向 转子 C向
转子
A通 A断B通
第五章伺服驱动系统解析
A向 转子 B向 转子 C向
第五章 伺服驱动系统
•伺服系统概述 •步进伺服系统 •直流伺服系统 •交流伺服系统 •伺服系统检测元件
第五章伺服驱动系统解析
第一节 伺服系统概述
一、伺服系统的定义 二、伺服系统的组成 三、伺服系统的分类 四、对伺服系统的基本要求
第五章伺服驱动系统解析
一、伺服系统的定义
• 是以机械位置（线位移、角位移）以及速度（线 速度、角速度） 作为控制目标的自动控制系统。 也可称为随动系统，简称为伺服系统。
▪ 快速响应: 超调小，过渡过程时间tp<200ms ▪ 负载特性要硬: 在系统负载范围内，当负载变化时，
输出速度应基本不变。即△F尽可能小；当负载突 变时，要求速度的恢复时间短且无振荡。即△t尽 可能短 ▪ 宽调速范围:调速范围Rn=1---24000， 且.1mm/minFmin1mm/min，低速运动平稳性好 ▪ 大转矩:低速大扭矩 ▪ 可靠性高，平均故障间隔时间（MBTF）长
▪ 启动转矩Tq：两个矩角特性曲线的交点对应的转矩
拍数（mK）↑→Tq↑
TqTjmacx oN s)(
N:拍数
第五章伺服驱动系统解析
4、空载启动频率fq与启动矩频特性
空载启动频率fq：步进电机在空载时由静止状态能不失步 启动进入正常运行的最高频率。 fq↑→快速性↑
启动矩频特性：步进电机在带动负载转矩时启动频率与负 载转矩的关系
第五章伺服驱动系统解析
二、结构及工作原理(反应式步进电机)
2、工作原理:磁力线力图走磁阻最小路径，使磁力线 最短，定、转子间磁拉力的切向力产生转矩；各相 定子的齿间彼此相错1/m 转子齿距角(360/Z)。
步距角：每改变一次通电状态转子所转过的角度 (mZK)
▪ K 通电方式系数，相邻两次通电相数相同，则 K=1；否则K=2