【正文】 0、 1/3 て、 2/3 て ,（相鄰兩轉(zhuǎn)子齒軸線間的距離為齒距以て表示），即 A與齒 1 相對(duì)齊， B與齒 2向右錯(cuò)開 1/3て， C 與齒 3 向右錯(cuò)開 2/3 て， A39。由于能夠開環(huán)運(yùn)行以及控制系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，因此這種電機(jī)在 工業(yè) 領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反 電勢(shì)，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中比較平穩(wěn)、噪聲低、低頻振動(dòng)小。轉(zhuǎn)子的極數(shù)和定子的極數(shù)相同，所以一般步進(jìn)角比較大，它輸出轉(zhuǎn)矩大 ，動(dòng)態(tài)性能好，消耗功率?。ㄏ啾确磻?yīng)式），但啟動(dòng)運(yùn)行頻率較低，還需要正負(fù)脈沖供電 (3)混合式步進(jìn)電機(jī)（ HyBrid，簡(jiǎn)稱 HB） 混合式步進(jìn)電 [機(jī)綜合了反應(yīng)式和永磁式兩者的優(yōu)點(diǎn)。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)有單段式和多段式兩種類型。 步進(jìn)電機(jī)的分類 步進(jìn)電機(jī)分為三大類 (1)反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)（ VAriABle ReluCtAnCe，簡(jiǎn)稱 VR）反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子是由軟磁 材料 制成的，轉(zhuǎn)子中沒有繞組。曲線 1電流最小、或電壓最低，曲線與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。電機(jī)一旦選定，電機(jī)的靜力矩確定而動(dòng)態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流（而非靜態(tài)流）平均電流越大， 電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性 圖 力矩頻率曲線 圖 力矩頻率特性曲線 越硬。如下圖 所示： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 (7)電機(jī)的共振點(diǎn) ： 步進(jìn)電機(jī)均有固定 的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)的共振區(qū)一般在 180250pps 之間（步距角 度）或在 400pps 左右（步距角為 度），電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦然，為使電機(jī)輸出電矩大，不失步和整個(gè)系統(tǒng)的噪音降低，一般工作點(diǎn)均應(yīng)偏移共振區(qū)較多。 (5)最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式，電壓及額定電流下，電機(jī)不帶負(fù)載的最高轉(zhuǎn)速頻率。 (3)失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定 子齒軸線的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。 (2)失步： 電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的步數(shù)，不等于理論上的步數(shù)。 用百分表示：誤差 /步距角 *100%。比如，當(dāng)人們說(shuō) 的步進(jìn)電機(jī)，在沒有特殊說(shuō)明的情況下是指保持轉(zhuǎn)矩為 的步進(jìn)電機(jī)。它是步進(jìn)電機(jī)最重要的參數(shù)之一，通常步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)的力矩接近保持轉(zhuǎn)矩。如果使用細(xì)分驅(qū)動(dòng)器，則 ‘ 相數(shù) ’ 將變得沒有意義，用戶只需在驅(qū)動(dòng)器上改變細(xì)分?jǐn)?shù)，就可以改變步距角。 。 、五相的為 176。 、三相的為 176。電機(jī) 相數(shù)不同，其步距角也不同，一般二相電機(jī)的步距角為176。 ），這個(gè)步距角可以稱之為 ‘ 電機(jī) 固有步距角 ’ ， 它不一定是電機(jī)實(shí)際工作時(shí)的真正步距角，真正的步距角和驅(qū)動(dòng)器有關(guān)。（表示半步工作時(shí)為 176。電機(jī)出廠時(shí)給出了一個(gè)步距角的值，如 86BYG250A 型電機(jī)給出的值為 176。如果要使電機(jī)達(dá)到高速轉(zhuǎn)動(dòng)，脈沖頻率應(yīng)該有加速過(guò)程，即啟動(dòng) 頻率較低，然后一定加速度升到所希望的高頻（電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡退偕礁咚伲? 步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)參數(shù) 步進(jìn)電機(jī)的基本參數(shù) (1)空載啟動(dòng)頻率 : 即步進(jìn)電機(jī)在空載情況下能夠正常啟動(dòng)的脈沖頻率，如果脈沖頻率高于該值，電機(jī)不能正常啟動(dòng)，可能發(fā)生丟步或堵轉(zhuǎn)。 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 步進(jìn)電機(jī)是一種用電脈沖進(jìn)行控制 ,將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成相位移的電機(jī) ,其 機(jī)械 位移和轉(zhuǎn)速分別與輸入電機(jī)繞組的脈沖個(gè)數(shù)和脈沖頻率成正比 ,每一個(gè)脈沖信號(hào)可使步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)一個(gè)固定的角度 .脈沖的數(shù)量決定了旋轉(zhuǎn)的總角度 ,脈沖的頻率決定了電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度 .當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 3 到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng) 步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度 (稱為 “ 步距角 ”) ，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。在有負(fù)載的情況下，啟動(dòng)頻率應(yīng)更低。 (4)步進(jìn)電機(jī)低速時(shí)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn) ,但若高于一定速度就無(wú)法啟動(dòng) ,并伴有嘯叫聲。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì)；頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。步進(jìn)電機(jī)溫度過(guò)高首先會(huì)使電機(jī)的磁性材料退磁，從而導(dǎo)致力矩下降乃至于失步，因此電機(jī)外表允許的最高溫度應(yīng)取決于不同電機(jī)磁性材料的退磁點(diǎn)；一般來(lái)講，磁性材料的退磁點(diǎn)都在攝氏 130 度以上，有的甚至高達(dá)攝氏 200 度以上，所以步進(jìn)電機(jī)外表溫度在攝氏 8090度完全正常。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 1 步進(jìn)電機(jī)概述 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) (1)一般步進(jìn)電機(jī)的精度為步進(jìn)角的 35%，且不累積。步進(jìn)電機(jī)可以作為一種控制用的特種電機(jī)，利用其沒有積累誤差 (精度為100%)的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種開環(huán)控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)已成為除直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)以外的第三類電動(dòng)機(jī)。因此非常適合于單片機(jī)控制。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的角位移量和輸入脈沖的個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，在時(shí)間上與輸入脈沖同步，因此只要控制輸入脈沖的數(shù)量、頻率及電動(dòng)機(jī)繞組通電的相序， 便可獲得所需的轉(zhuǎn)角、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)動(dòng)方向。步進(jìn)電機(jī)可以直接用數(shù)字信號(hào)驅(qū)動(dòng)，使用非常方便。以后經(jīng)過(guò)不斷改良，使得今日步進(jìn)電機(jī)已廣泛運(yùn)用在需要高定位精度、高分解性能、高響應(yīng)性、信賴性等靈活控制性高的 機(jī)械 系統(tǒng)中。 speed control systerm 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 1 目 錄 前 言 ..................................................................... 1 1 步進(jìn)電機(jī)概述 .......................................................... 2 步進(jìn)電機(jī)的特點(diǎn) .............................................................................................................. 2 步進(jìn)電機(jī)的工作原理 .................................................................................................... 2 步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)參數(shù) .................................................................................................... 3 .................................................................................................. 3 ......................................................................................... 4 步進(jìn)電機(jī)的分類 .............................................................................................................. 5 步進(jìn)電機(jī)分為三大類 ................................................................................................. 5 .................................................................................................. 6 步進(jìn)電機(jī)詳細(xì)調(diào)速原理 .............................................................................................. 7 本次設(shè)計(jì)的基本要求 .................................................................................................... 8 2 方案的論證 .............................................................. 8 控制方式的確定 ........................................................................................................ 8 驅(qū)動(dòng)方式的確定 ...................................................................................................... 11 驅(qū)動(dòng)電路的選擇 ...................................................................................................... 11 基本方案的確定 ...................................................................................................... 12 3 硬件電路的設(shè)計(jì) ...................................................... 13 單片機(jī)的選擇 ........................................................................................................... 13 單片機(jī)的引腳功能 ................................................................................................... 13 主要特性 ................................................................................................................ 14 步進(jìn)電機(jī)的選擇 ...................................................................................................... 15 三相單三拍通電方式 ........................................................................................... 16 三相雙三拍通電方式 ............................................................................................. 17 驅(qū)動(dòng)電路的選擇 ............................................................................................................ 22 顯示電路與鍵盤的選擇 ............................................................................................ 24 反饋電路的選擇 ...................................................................................................... 29 ......................................................................................................... 29 電源電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 30 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 抗干擾設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 32 看門狗電路 ...................................................................................................................... 33 MAX813L功能簡(jiǎn)介 .......................................................