自動控制元件-3課件

自動控制元件直流伺服電動機(jī)的選擇與使用一、型號與額定值直流伺服電動機(jī)的選擇與使用額定功率：電動機(jī)在額定工況運(yùn)行時，其軸端輸出的機(jī)械功率。額定電壓：額定工況運(yùn)行時，電動機(jī)的勵磁繞組和電樞繞組上所加的電壓值。電樞控制時，勵磁繞組加額定電壓。額定電流：電動機(jī)在額定電壓下，負(fù)載達(dá)到額定功率時的電樞電流和勵磁電流值。對于連續(xù)運(yùn)行的直流電動機(jī)，其額定電流就是電機(jī)長期安全運(yùn)行的最大電流。短期超過額定電流（如起動時）是允許的，但長期超過額定電流將會使電機(jī)繞組和換向器損壞。額定轉(zhuǎn)速：電動機(jī)在額定工況運(yùn)行時每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。它不是電動機(jī)允許的最高轉(zhuǎn)速。額定轉(zhuǎn)矩：電動機(jī)在額定工況時的輸出轉(zhuǎn)矩。直流伺服電動機(jī)的選擇與使用直流伺服電動機(jī)的選擇與使用直流伺服電動機(jī)的選擇與使用二、電機(jī)參數(shù)的選擇功率轉(zhuǎn)矩最大輸出功率或直流伺服電動機(jī)的選擇與使用電流和電壓最大電流最大電樞電壓直流伺服電動機(jī)的選擇與使用電動機(jī)與負(fù)載的慣量匹配快速響應(yīng)是控制系統(tǒng)對電動機(jī)的基本要求。轉(zhuǎn)動慣量大的電動機(jī)，機(jī)電時間常數(shù)也大，速度響應(yīng)慢。但也不是說電機(jī)慣量越小越好。在慣量很小的電動機(jī)上直接聯(lián)接大慣量負(fù)載并不能達(dá)到快速響應(yīng)的目的。小慣量電機(jī)的熱容量一般也很小，高速起動、制動或反向會使電樞電流急劇加大而使電機(jī)損壞。選擇電機(jī)必須考慮電動機(jī)與負(fù)載的匹配，使其既能滿足快速性要求，又能充分發(fā)揮電機(jī)本身的性能。電動機(jī)與負(fù)載的慣量匹配由電動機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩

令可得使T2max最小時的最佳減速比若＝1，TL=0，則一般直流力矩電動機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)有：1．耦合剛度高。由于不需減速器，提高了傳動精度相穩(wěn)定性；2．響應(yīng)速度快。直流力矩電動機(jī)折算到負(fù)載軸上的轉(zhuǎn)動慣量小(由于沒有減速機(jī)構(gòu))、機(jī)電時間常數(shù)小、約十幾毫秒。3．機(jī)械特性和控制特性的線性度好，硬度大；4．能在堵轉(zhuǎn)(處于起動狀態(tài))和低速下運(yùn)行，堵轉(zhuǎn)情況下的轉(zhuǎn)矩很大；在很低的轉(zhuǎn)速下也能平穩(wěn)地運(yùn)行．轉(zhuǎn)速的波動范圍為每分鐘幾轉(zhuǎn)到幾十轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)矩的波動僅為5％左右，甚至更小。直流力矩電動機(jī)由于具有以上的特點(diǎn)，它特別適用于對速度和位置的控制精度要求很高的系統(tǒng)中。直流力矩電動機(jī)直流力矩電動機(jī)普通高速直流伺服電動機(jī)和力矩電動機(jī)兩種驅(qū)動方案的對比直流力矩電動機(jī)直流力矩電動機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)直流力矩電動機(jī)運(yùn)行性能分析1、電樞直徑對轉(zhuǎn)矩的影響在相同電樞電流、相同磁通密度及相同電樞體積的條件下，電磁轉(zhuǎn)矩與電樞直徑成正比。因此，Kt（及Ke）與直徑成正比。直流力矩電動機(jī)3、力矩波動力矩波動是指輸出轉(zhuǎn)矩的峰值與平均值之差。力矩波動的大小是表征力矩電動機(jī)性能優(yōu)劣的一個重要性能指標(biāo)，也是影響普通直流電動機(jī)用于直接驅(qū)動系統(tǒng)低速平穩(wěn)運(yùn)行的重要因素之一。由于換向和電樞齒槽會引起力矩波動。直流力矩電動機(jī)4、控制特性的線性度為了使直流力矩電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩正比于輸入電流，而與電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)角位置無關(guān)，應(yīng)盡量減小電樞反應(yīng)的去磁作用。通常，直流力矩電動機(jī)的磁路設(shè)計成高飽和狀態(tài)，此時磁阻大，電樞電流產(chǎn)生的磁通小。選用磁導(dǎo)率小，磁阻大，回復(fù)線較平的永磁材料做磁極，而且選取較大的氣隙。這樣，就可以使電樞反應(yīng)的影響顯著減小。直流力矩電動機(jī)5、電磁時間常數(shù)采用直流力矩電動機(jī)直接驅(qū)動的伺服系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)速度快，因此，機(jī)電時間常數(shù)將顯著減小。此時電磁時間常數(shù)的影響相對增大，有時已不能忽略。由La/Ra可知，電樞繞組電感La有直接影響?？梢宰C明，極對數(shù)越多，電樞反應(yīng)磁鏈就越小，與它對應(yīng)的電感也越小，所以采用較多的極對數(shù)就可以減小電磁時間常數(shù)。此外，適當(dāng)?shù)丶哟箅姍C(jī)的氣隙，也有利于減小電樞反應(yīng)磁鏈，使電磁時間常數(shù)減小。提高電樞鐵心的飽和程度，可以使漏磁回路磁阻增加，減小漏磁鏈，也使電機(jī)的電磁時間常數(shù)降低。直流力矩電動機(jī)1．連續(xù)堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)直流力矩電動機(jī)在長期堵轉(zhuǎn)運(yùn)行時，在規(guī)定的環(huán)境溫度下，穩(wěn)定溫升不超過允許值的最大電樞電流及與之對應(yīng)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、電樞電壓和輸入功率稱為連續(xù)堵轉(zhuǎn)電流、連續(xù)堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、連續(xù)堵轉(zhuǎn)電壓和連續(xù)堵轉(zhuǎn)功率，簡稱堵轉(zhuǎn)電流、堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、堵轉(zhuǎn)電壓和堵轉(zhuǎn)功率。直流力矩電動機(jī)2．峰值堵轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)電樞電流對定子上的永久磁鐵有去磁作用，電樞電流過大，會使永久磁鐵產(chǎn)生不可逆去磁，因而將使電動機(jī)的空載轉(zhuǎn)速升高，轉(zhuǎn)矩下降。力矩電動機(jī)受定子永久磁鐵去磁條件限制的允許最大電樞電流及與之對應(yīng)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩、電樞電壓和輸入功率簡稱為峰值電流、峰值轉(zhuǎn)矩、峰值電壓和峰值功率。直流力矩電動機(jī)3．轉(zhuǎn)矩靈敏度直流力矩電動機(jī)的特性曲線具有很高的線性度，轉(zhuǎn)矩和電樞電流之間的比值稱為轉(zhuǎn)矩靈敏度Kt。4．最大空載轉(zhuǎn)速它是當(dāng)電動機(jī)沒有任何負(fù)載并加上額定控制電壓時所能達(dá)到的最高轉(zhuǎn)速。例題1解答例題2某一直流伺服電動機(jī)的電樞回路總電阻Ra=1Ω,當(dāng)電樞兩端外施階躍電壓Ua=15V時，電動機(jī)空載起動，實(shí)測的空載穩(wěn)定轉(zhuǎn)速為1450rpm,已知該電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速為1500rpm,問：1）電動機(jī)的電勢常數(shù)Ke=?；2)空載起動過程中電動機(jī)的電樞電流可能達(dá)到的最大值和穩(wěn)定運(yùn)行后電動機(jī)的電樞電流值；3）畫出在空載起動過程中電機(jī)轉(zhuǎn)速和電樞電流隨時間的變化曲線。(假設(shè)）例題2解答思考題解答過渡過程曲線階躍控制電壓作用下直流伺服電動機(jī)的過渡過程過渡過程曲線第二章直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)是一種把機(jī)械轉(zhuǎn)速變換成電壓信號的測量元件。實(shí)際上，它就是一臺微型的直流發(fā)電機(jī)。直流測速發(fā)電機(jī)除了在控制系統(tǒng)中作為測速元件之外，還能當(dāng)作阻尼元件，以及解算裝置中的微分元件和積分元件。是控制系統(tǒng)中的一個重要測量轉(zhuǎn)換元件。直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)直流發(fā)電機(jī)的靜態(tài)關(guān)系式直流測速發(fā)電機(jī)當(dāng)測速發(fā)電機(jī)空載時，Iaf=0,有顯然或直流測速發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)對直流測速發(fā)電機(jī)的主要技術(shù)性能要求1）輸出電壓要與轉(zhuǎn)速成線性關(guān)系，并具有對稱性，而且能保持穩(wěn)定；2）輸出特性的靈敏度高；3）輸出電壓的紋波小，即要求在一定的轉(zhuǎn)速下輸出電壓穩(wěn)定，波動小；4）電機(jī)的轉(zhuǎn)動慣量要小，以保證響應(yīng)速度快。此外，還要求高頻干擾小，噪音小，工作可靠，以及結(jié)構(gòu)簡單，體積小和重量輕等。直流測速發(fā)電機(jī)直流測速發(fā)電機(jī)的分類1）永磁式勵磁類2）電磁式勵磁類直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性一、靜態(tài)特性因得整理后式中直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性二、動態(tài)特性直流測速發(fā)電機(jī)的動態(tài)特性是指輸入一個階躍轉(zhuǎn)速時，輸出信號電壓隨時間的變化規(guī)律。直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性測速發(fā)電機(jī)的動態(tài)關(guān)系式直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性當(dāng)測速發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)，即時，動態(tài)方程和靜態(tài)方程沒有區(qū)別的元件稱之為比例元件。空載時的直流測速發(fā)電機(jī)是一個理想的比例元件。直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性當(dāng)測速發(fā)電機(jī)在有感性負(fù)載的情況下工作時將代入動態(tài)關(guān)系式，經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理，得式中顯然，這是一個非周期性元件，即慣性元件。直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性解微分方程，可得輸出電壓的過渡過程時間函數(shù)輸出特性的誤差分析一、電樞反應(yīng)考慮電樞反應(yīng)的去磁作用時的氣隙合成磁通輸出特性方程式輸出特性的誤差分析考慮電樞反應(yīng)影響時的輸出特性輸出特性的誤差分析二、電刷與換向器的接觸電阻與接觸電壓輸出特性的誤差分析同時考慮電樞反應(yīng)和電刷與換向器接觸壓降影響后，直流測速發(fā)電機(jī)的輸出特性輸出特性的誤差分析三、溫度的影響溫度變化會引起電樞繞組電阻變化，并引起繞組電流的變化。輸出特性的誤差分析四、延遲換向去磁輸出特性的誤差分析五、紋波輸出特性的誤差分析六、火花和電磁干擾直流測速發(fā)電機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用一、直流測速發(fā)電機(jī)用作轉(zhuǎn)速阻尼元件直流測速發(fā)電機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用二、直流測速發(fā)電機(jī)用作反饋元件直流測速發(fā)電機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用三、直流測速發(fā)電機(jī)作為微分或積分解算元件伺服電機(jī)的電樞電壓為當(dāng)放大器的放大倍數(shù)很大時，放大器的輸入電壓可近似地認(rèn)為等于零或于是直流測速發(fā)電機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用直流測速發(fā)電機(jī)的選擇一、技術(shù)性能指標(biāo)1）靈敏度即輸出（特性）斜率2）線性誤差（）3）最大線性工作轉(zhuǎn)速（）4）負(fù)載電阻（）5）不靈敏區(qū)6）輸出電壓的不對稱度7）紋波系數(shù)直流測速發(fā)電機(jī)的選擇二、技術(shù)數(shù)據(jù)直流測速發(fā)電機(jī)的選擇直流測速發(fā)電機(jī)的選擇三、直流測速發(fā)電機(jī)的選擇選擇直流測速發(fā)電機(jī)，首先是根據(jù)它在控制系統(tǒng)中的功能確定對它的基本技術(shù)要求。當(dāng)作為高精度速度伺服系統(tǒng)中的測量元件時，既要注意考慮線性度和紋波電壓，又要注意考慮靈敏度；而作為解算元件時，則重點(diǎn)考慮紋波電壓和線性度，靈敏度則可作第二位要求；當(dāng)作為阻尼元件使用時，則應(yīng)著重考慮靈敏度，而線性度和紋波電壓則居次之。第三章步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)是一種將數(shù)字式電脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)械位移（角位移或線位移）的機(jī)電元件，它的機(jī)械位移與輸入的數(shù)字脈沖信號有著嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，即一個脈沖信號可使步進(jìn)電動機(jī)前進(jìn)一步，故稱為步進(jìn)電動機(jī)。由于它的輸入信號為脈沖電壓，因此又被稱作脈沖電動機(jī)。步進(jìn)電動機(jī)作為數(shù)字控制系統(tǒng)的佳配，它是一種比較理想的執(zhí)行元件。步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的基本組成步進(jìn)電動機(jī)步進(jìn)電動機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：直接實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制，控制系統(tǒng)簡單控制性能好輸出轉(zhuǎn)矩大，可直接驅(qū)動負(fù)載無接觸式抗干擾能力強(qiáng)誤差不長期積累具有自鎖能力和保持轉(zhuǎn)矩（永磁式）步進(jìn)電動機(jī)的應(yīng)用步進(jìn)電動機(jī)的分類步進(jìn)電動機(jī)的種類很多，按工作原理可分為三大類：1）反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)2）永磁式步進(jìn)電動機(jī)3）永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)（混合式步進(jìn)電動機(jī)）三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)二相永磁式步進(jìn)電動機(jī)永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電機(jī)永磁感應(yīng)子式步進(jìn)電動機(jī)混合式步進(jìn)電機(jī)A－A‘，B－B’剖面步進(jìn)電動機(jī)的常用術(shù)語繞組相數(shù)定子磁極對數(shù)轉(zhuǎn)子齒數(shù)齒距角步距角失調(diào)角零位或初始穩(wěn)定平衡位置矩角特性步進(jìn)電動機(jī)的常用術(shù)語最大靜轉(zhuǎn)矩最大靜轉(zhuǎn)矩特性精度起動頻率運(yùn)行頻率起動矩頻特性起動慣頻特性運(yùn)行矩頻特性反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)單段式結(jié)構(gòu)單段式又稱為徑向分相式，是步進(jìn)電動機(jī)中使用最多的一種結(jié)構(gòu)形式。多段式結(jié)構(gòu)多段式又稱為軸向分相式結(jié)構(gòu)。多段式結(jié)構(gòu)徑向分相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)極對數(shù)等于相數(shù)，或相鄰相極定轉(zhuǎn)子之間錯齒（每個極距所跨的齒距數(shù)不是整數(shù)）極距角齒距角齒數(shù)相鄰相極定轉(zhuǎn)子之間錯齒原理三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)展開圖相鄰相極定轉(zhuǎn)子之間錯齒原理四相雙四拍運(yùn)行四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)繞組通電方式四相單四拍四相雙四拍四相單雙八拍拍、拍數(shù)和運(yùn)行方式把每一次通電狀態(tài)的換接稱為拍，每一拍轉(zhuǎn)子相應(yīng)旋轉(zhuǎn)一個步距角；把完成一個通電狀態(tài)循環(huán)所需要換接的控制繞組通電狀態(tài)數(shù)稱作拍數(shù)，用N表示。步距角一般反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)可按兩種基本方式進(jìn)行：其一為整步運(yùn)行：運(yùn)行拍數(shù)等于相數(shù)，稱為單拍制（N=m）；其二為半步運(yùn)行：運(yùn)行拍數(shù)等于相數(shù)的2倍（N=2m），稱為雙拍制。反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的繞組連接步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速可見，步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速將由控制脈沖頻率（）、運(yùn)行拍數(shù)（N）和轉(zhuǎn)子齒數(shù)（Zr）決定。改變控制脈沖頻率可對步進(jìn)電動機(jī)實(shí)現(xiàn)均勻而寬范圍的調(diào)速，快速起動、反轉(zhuǎn)和制動也可由控制脈沖的頻率變化靈活地實(shí)現(xiàn)。因此，步進(jìn)電動機(jī)是數(shù)字控制系統(tǒng)良好的執(zhí)行元件。步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表示控制繞組中的電流交變頻率通電相極產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩（矩角特性）用電角度表示的齒距角從步進(jìn)電動機(jī)工作原理可看出，無論以何種方式通電，完成一個通電循環(huán)，轉(zhuǎn)子將轉(zhuǎn)過一個齒距角。因此步進(jìn)電動機(jī)的特性完全可由一個齒距范圍內(nèi)的特性來代表。我們定義電角度等于機(jī)械角度與轉(zhuǎn)子齒數(shù)的乘積。用電角度表示的齒距角這樣，無論轉(zhuǎn)子齒有多少個，以電角度表示的齒距角和步距角與齒數(shù)無關(guān)。通電相極產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩封閉的磁系統(tǒng)電磁轉(zhuǎn)矩磁場能量因有通電相極產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩因，磁導(dǎo)故或通電相極產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)繞組通電時的矩角特性A相通電B相通電C相通電A、B相同時通電矩角特性曲線族三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)矩角特性曲線族三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)多相通電時的矩角特性A、B相同時通電B、C相同時通電C、A相同時通電三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)多相通電時的矩角特性四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)單相通電時的矩角特性A相通電B相通電C相通電D相通電四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)矩角特性A、B相同時通電B、C相同時通電C、D相同時通電D、A相同時通電四相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)矩角特性曲線族三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩矢量三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式雙三拍單雙六拍三相混合式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式12－2通電方式，6拍三相混合式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式23－3通電方式，6拍三相混合式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式32－3通電方式，12拍四相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式雙四拍單雙八拍二相混合式步進(jìn)電機(jī)繞組通電方式雙四拍單雙八拍討論題分別說明五相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)和五相混合式步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行時的繞組通電方式、步距角和負(fù)載能力。五相反應(yīng)式轉(zhuǎn)矩矢量五相混合式轉(zhuǎn)矩矢量五相反應(yīng)式轉(zhuǎn)矩矢量步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性一、單脈沖作用下的運(yùn)行空載狀態(tài)步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性負(fù)載狀態(tài)步距角與負(fù)載能力三相反應(yīng)式空載情況下三相反應(yīng)式負(fù)載情況下，比較a’,q,a”三種負(fù)載三相反應(yīng)式多拍情況下，負(fù)載能力提高不同運(yùn)行方式時的負(fù)載能力最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩（極限起動轉(zhuǎn)矩）某種通電方式下，各相矩角特性曲線的交點(diǎn)——曲線族包絡(luò)線的最低點(diǎn)Temq乃是步進(jìn)電動機(jī)單步運(yùn)行所能帶動的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，稱為極限起動轉(zhuǎn)矩，實(shí)際電機(jī)所帶的負(fù)載Tf必須小于這個轉(zhuǎn)矩才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對于不同的運(yùn)行方式，由于步距角和最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩的不同，矩角特性曲線的交點(diǎn)位置也將不同。因此，對應(yīng)的步進(jìn)電動機(jī)的起動轉(zhuǎn)矩Temq也必將不同。不同通電方式時的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩三相反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)三相單三拍三相雙三拍三相單雙六拍三相混合式步進(jìn)電機(jī)負(fù)載能力不同通電方式時的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩三相混合式步進(jìn)電動機(jī)2－2通電方式3－3通電方式2－3通電方式步距精度步進(jìn)電動機(jī)實(shí)際旋轉(zhuǎn)的步距角與理論步距角之間是有偏差的。這個偏差以角分或理論步距角的百分?jǐn)?shù)來衡量，稱之為靜態(tài)步距角誤差。單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象單步運(yùn)行時的動態(tài)微分方程式若步進(jìn)電動機(jī)的負(fù)載阻轉(zhuǎn)矩為零則因故式中單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象它是一個非線性方程，當(dāng)步距角較小時，在平衡點(diǎn)附近可進(jìn)行線性化處理，當(dāng)變化很小時，有，則特征方程特征根單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象1）當(dāng)B=0時，步進(jìn)電動機(jī)處于無阻尼狀態(tài)，特征根是一對共軛純虛根。由初始條件可得轉(zhuǎn)子圍繞新的平衡位置作不衰減的自由振蕩，振幅等于步距角，自由振蕩角頻率為。單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象2）當(dāng)或時，阻尼較小，特征方程的根是一對共軛復(fù)根，為幅值不斷衰減的振蕩曲線，步進(jìn)電動機(jī)最后趨于新的平衡位置。其阻尼振蕩角頻率為單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象單脈沖作用下步進(jìn)電動機(jī)的振蕩現(xiàn)象3）當(dāng)時，特征方程為兩個實(shí)根，表明阻尼較大。這時是單調(diào)上升的曲線，步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)子的運(yùn)動不出現(xiàn)振蕩現(xiàn)象。隨著時間增大而趨于平衡位置。連續(xù)運(yùn)行時步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性動穩(wěn)定區(qū)和穩(wěn)定裕度連續(xù)運(yùn)行時步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性步進(jìn)電動機(jī)的起動過程和起動頻率連續(xù)運(yùn)行時步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性起動矩頻特性在給定驅(qū)動電源的條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量一定時，起動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)矩的關(guān)系稱作起動矩頻特性。連續(xù)運(yùn)行時步進(jìn)電動機(jī)的動態(tài)特性起動慣頻特性在給定驅(qū)動電源的條件下，負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變時，起動頻率與負(fù)載轉(zhuǎn)動慣量的關(guān)系，稱作起動慣頻特性。

不同控制脈沖頻率下的連續(xù)運(yùn)行極低頻下運(yùn)行不同控制脈沖頻率下的連續(xù)運(yùn)行低頻丟步和低頻共振不同控制脈沖頻率下的連續(xù)運(yùn)行連續(xù)控制脈沖作用下的穩(wěn)定運(yùn)行當(dāng)

不同控制脈沖頻率下的連續(xù)運(yùn)行高頻運(yùn)行動態(tài)轉(zhuǎn)矩、矩頻特性和最高連續(xù)運(yùn)行頻率動態(tài)轉(zhuǎn)矩、矩頻特性和最高連續(xù)運(yùn)行頻率步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源（驅(qū)動器）的組成步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動電源的構(gòu)成驅(qū)動電路與繞組的連接方式單極性驅(qū)動

三相繞組四相繞組驅(qū)動電路與繞組的連接方式雙極性驅(qū)動步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路一、單一電壓型驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路單電壓驅(qū)動，串聯(lián)不同電阻值時的特性步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路二、高低壓切換型驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路三、帶連續(xù)電流檢測的高低壓切換型驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路四、斬波恒流型驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路五、調(diào)頻調(diào)壓型驅(qū)動電源步進(jìn)電動機(jī)的驅(qū)動電路六、細(xì)分電路、平滑電路和自動升降頻電路線性放大型細(xì)分電路開關(guān)放大型細(xì)分電路兩相雙極性步進(jìn)電動機(jī)細(xì)分電流波形數(shù)字細(xì)分驅(qū)動的組成原理可編程量化的正余弦波形發(fā)生器步進(jìn)電動機(jī)的選擇與使用首先，根據(jù)系統(tǒng)的特點(diǎn)、精度的要求、使用的場合等確定將要選擇使用的步進(jìn)電動機(jī)類型