某建筑工程消防設(shè)計(jì)

上海市建筑工程消防設(shè)計(jì)

自審員培訓(xùn)

二OO二年三月上海市工程建設(shè)規(guī)范

住宅設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DGJ08—20—2001一、適用范圍

本標(biāo)準(zhǔn)適用于高度在100m以下的新建城鎮(zhèn)住宅。租賃式公寓、改建、擴(kuò)建住宅等也可參照使用。二、術(shù)語(yǔ)商住樓：底部商業(yè)營(yíng)業(yè)廳與住宅組成的住宅。底層設(shè)置商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的住宅。注：商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)：建筑面積不超過(guò)300m2的百貨店、副食店及糧店、郵政所、儲(chǔ)蓄所、飲食店、理發(fā)店、小修門(mén)市部等公共服務(wù)用房。塔式住宅：以共用樓梯或樓梯與電梯組成的交通中心為核心，將多套住房組織成一個(gè)單元式平面，且每套進(jìn)戶戶門(mén)到樓梯間門(mén)（或前室門(mén)）的距離不超過(guò)10m的住宅。通廊式住宅：由共用樓梯或樓梯與電梯通過(guò)內(nèi)、外廊進(jìn)入各套住房，且至少有一套住房的進(jìn)戶門(mén)至樓梯間門(mén)（或前室門(mén)）的距離超過(guò)10m的住宅。單元式住宅：兩個(gè)或多個(gè)塔式住宅單元組合而成，每個(gè)單元均設(shè)有樓梯或樓梯與電梯的住宅。躍層式住宅：設(shè)套內(nèi)樓梯且每套跨躍兩層或兩層以上樓面的住宅。躍廊式住宅：通過(guò)一層水平共用走道，聯(lián)系兩層或兩層以上樓面各套住房的住宅。租賃式公寓：用于出租的成套住宅，包括酒店式公寓及公寓式辦公樓。

三、總體設(shè)計(jì)（一）、消防車道1、低層、多層、中高層住宅的居住區(qū)內(nèi)宜設(shè)有消防車道，其轉(zhuǎn)彎半徑不應(yīng)小于6m。

高層住宅的周圍應(yīng)設(shè)有環(huán)形車道，其轉(zhuǎn)彎半徑不應(yīng)小于12m，當(dāng)確有困難時(shí)，應(yīng)至少沿住宅的一個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置消防車道。盡端式消防車道的回車場(chǎng)地不應(yīng)小于15m*15m。

附圖： R>12m，如a+b>14m,則R>12m。2、聯(lián)體的住宅群，當(dāng)一個(gè)方向的長(zhǎng)度超過(guò)150m或總長(zhǎng)度超過(guò)220m時(shí)，消防車道的設(shè)置應(yīng)符合下列之一的規(guī)定：1）、消防車道應(yīng)沿建筑的兩個(gè)長(zhǎng)邊設(shè)置，消防車道旁應(yīng)設(shè)置室外消火栓，且建筑應(yīng)設(shè)置與兩條車道連通的人行通道（可利用樓梯間），其間距不應(yīng)大于80m；2）、建筑的適中位置應(yīng)設(shè)有穿過(guò)建筑的門(mén)洞，其凈高、凈寬不應(yīng)小于4m。

（二）、消防登高面高層住宅應(yīng)設(shè)置消防登高面，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1、塔式住宅的消防登高面不應(yīng)小于住宅的1/4周邊長(zhǎng)度；2、單元式、通廊式住宅的消防登高面不應(yīng)小于住宅的一個(gè)長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；3、消防登高面應(yīng)靠近住宅的公共樓梯或陽(yáng)臺(tái)、窗；4、消防登高面一側(cè)的裙房，其建筑高度不應(yīng)大于5m，且進(jìn)深不應(yīng)大于4m；5、消防登高面不宜設(shè)計(jì)大面積的玻璃幕墻。（三）、消防登高場(chǎng)地1、高層住宅應(yīng)在登高面一側(cè)，結(jié)合消防車道設(shè)置不少于一塊的消防登高場(chǎng)地，每塊消防登高場(chǎng)地面積不應(yīng)小于15m*8m。

消防登高場(chǎng)地是指供消防登高車實(shí)施操作時(shí)?？康耐＼噲?chǎng)地。根據(jù)上海目前使用的登高消防車的最大長(zhǎng)度為13m，登高車操作支撐所需的硬地寬度為6m，為滿足登高消防車的正常作業(yè)并為消防人員的施救留出一定的工作空間，本條文規(guī)定消防登高場(chǎng)地的面積不應(yīng)小于15m*8m。2、消防登高場(chǎng)地應(yīng)符合下列規(guī)定：1）、消防登高場(chǎng)地距住宅的外墻不宜小于5m，其最外一點(diǎn)至消防登高面的邊緣的水平距離不應(yīng)大于10m；2）、設(shè)有坡道的消防登高場(chǎng)地，其坡道坡度不應(yīng)大于15%；3）、利用市政道路作為消防登高場(chǎng)地，其綠化、架空線路、電車網(wǎng)架等設(shè)施不得影響消防車的?？俊⒉僮?。3、高層住宅的消防車道、消防登高場(chǎng)地應(yīng)避開(kāi)地下管道、暗溝、水池、化糞池等影響消防車荷載的地下設(shè)施，在地下建筑上布置消防登高場(chǎng)地、消防車道時(shí)，地下建筑的樓板荷載計(jì)算應(yīng)考慮消防登高車的重量。四、層數(shù)確定（一）、根據(jù)《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-1999）規(guī)定，住宅按層數(shù)劃分如下：

1低多層住宅為一層至三層；

2多層住宅為四層至六層；

3中高層住宅為七層至九層；

4高層住宅為十層及以上。（二）、幾種特殊情況1、建筑總高度不超過(guò)54m的塔式、單元式住宅，當(dāng)頂層為兩層一戶的躍層住宅時(shí)，躍層部分不計(jì)層數(shù)；2、建筑總高度不超過(guò)54m的塔式、單元式住宅，當(dāng)?shù)讓釉O(shè)有敞開(kāi)空間時(shí)，可按實(shí)際層數(shù)減去一層；3、當(dāng)住宅既在底層設(shè)有敞開(kāi)空間、頂層又為兩層一戶的躍層時(shí)，只可按實(shí)際層數(shù)減去一層計(jì)算層數(shù)，不可減去兩層。五、安全疏散（一）、樓梯間的設(shè)置形式

1、住宅設(shè)一個(gè)樓梯間時(shí)，應(yīng)符合以下規(guī)定：1）、低層、多層住宅，當(dāng)每套戶門(mén)至樓梯口的距離不大于15m時(shí)，應(yīng)設(shè)一個(gè)敞開(kāi)樓梯間；2）、中高層住宅，當(dāng)每套戶門(mén)至樓梯口的距離不大于15m時(shí)，應(yīng)設(shè)一個(gè)敞開(kāi)樓梯間，戶門(mén)應(yīng)為乙級(jí)防火門(mén)或樓梯間通至屋頂平臺(tái)；3）、十層、十一層的單元式住宅每單元應(yīng)設(shè)一個(gè)敞開(kāi)樓梯間，但戶門(mén)應(yīng)為乙級(jí)防火門(mén)（戶門(mén)可朝戶內(nèi)開(kāi)啟）且樓梯應(yīng)通至屋頂，各單元的屋頂平臺(tái)應(yīng)相連通；4）、十層、十一層的塔式住宅應(yīng)設(shè)一個(gè)封閉樓梯間；5）、十二層至十八層的塔式、單元式住宅應(yīng)設(shè)一個(gè)防煙樓梯間，且前室的面積不應(yīng)小于4.5m2；6）、當(dāng)十八層以上的單元式住宅每單元設(shè)一個(gè)防煙樓梯間時(shí)，應(yīng)按規(guī)定設(shè)置連廊。2、上述規(guī)定以外的住宅，其設(shè)置樓梯間的數(shù)量不應(yīng)小于兩個(gè)，并應(yīng)符合下列規(guī)定：1）、低層、多層、中高層住宅應(yīng)設(shè)敞開(kāi)樓梯間；2）、十層、十一層的通廊式住宅應(yīng)設(shè)封閉樓梯間；3）、十二層及以上的通廊式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間；4）、十八層以上的塔式住宅應(yīng)設(shè)防煙樓梯間。商住樓的商業(yè)營(yíng)業(yè)場(chǎng)所與住宅部分的防火分區(qū)及疏散系統(tǒng)必須分開(kāi)設(shè)置，其住宅部分的樓梯設(shè)置可參照相同層數(shù)的住宅樓梯的要求設(shè)計(jì)；租賃式住宅，包括酒店式公寓及公寓式辦公樓公共部位平面設(shè)計(jì)可參照?qǐng)?zhí)行，但其消防設(shè)施的設(shè)置應(yīng)按照公共建筑的要求執(zhí)行。十層、十一層的單元式住宅可按規(guī)定設(shè)一個(gè)敞開(kāi)樓梯間，也可在每單元設(shè)置一個(gè)封閉樓梯間；當(dāng)每單元設(shè)置封閉樓梯間時(shí)，戶門(mén)可不設(shè)乙級(jí)防火門(mén)，但單元樓梯仍應(yīng)通至屋頂。對(duì)于十八層以上的單元式住宅，雖然可每單元設(shè)一個(gè)防煙樓梯間，但應(yīng)按要求在相鄰單元之間設(shè)置連廊。（二）、樓梯間的設(shè)置要求1、樓梯間或前室應(yīng)靠外墻設(shè)置，并應(yīng)設(shè)置可開(kāi)啟的外窗和樓梯間頂部的百葉窗，不宜設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)，其開(kāi)窗面積及樓梯間頂部的百葉窗面積應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。十八層以上的塔式住宅，當(dāng)防煙樓梯間只在前室設(shè)置可開(kāi)啟的外窗，樓梯間為暗樓梯間時(shí)，樓梯間的頂部應(yīng)設(shè)置自然通風(fēng)窗，有效面積不小于1.5m2。2、自然通風(fēng)方式的要求：1）、靠外墻的敞開(kāi)樓梯間、封閉樓梯間、防煙樓梯間每五層內(nèi)自然通風(fēng)面積不應(yīng)小于2m2，并應(yīng)保證該樓梯間頂層設(shè)有不小于0.8m2的自然通風(fēng)面積；2）、防煙樓梯間前室、消防電梯前室自然通風(fēng)面積不應(yīng)小于2m2，合用前室不應(yīng)小于3m2；3）、十八層以上的塔式住宅，當(dāng)防煙樓梯間只在前室設(shè)置可開(kāi)啟的外窗，樓梯間為暗樓梯間時(shí)，戶門(mén)不應(yīng)直接開(kāi)向前室。3、高層住宅至少應(yīng)有一個(gè)樓梯通至屋頂平臺(tái)，通至屋頂平臺(tái)的門(mén)宜為普通玻璃門(mén)，且朝屋頂方向開(kāi)啟。單元式住宅各單元的樓梯間宜在屋頂相連通。利用屋頂逃生是火災(zāi)時(shí)常見(jiàn)的逃生方式。為保證人員及時(shí)借助屋頂從相鄰單元疏散到安全區(qū)域，或?qū)⑽蓓斪鳛楸茈y平臺(tái)等待救援。4、設(shè)封閉或防煙樓梯間的住宅，屋頂層電梯機(jī)房等房間的門(mén)不宜開(kāi)在樓梯間、前室內(nèi)。當(dāng)確有困難，電梯機(jī)房或其它設(shè)備用房的門(mén)必須開(kāi)在樓梯間或前室內(nèi)時(shí)，則應(yīng)設(shè)甲級(jí)防火門(mén)，且門(mén)的開(kāi)啟不得影響人員疏散。5、剪刀樓梯設(shè)計(jì)應(yīng)符合下列規(guī)定：1）、剪刀樓梯的兩個(gè)樓梯應(yīng)在前室、走道或屋頂連通；2）、剪刀樓梯的梯段之間應(yīng)設(shè)置耐火極限不低于1.00h的實(shí)體墻分隔。6、高層住宅,當(dāng)?shù)厣喜糠值臉翘蓍g或前室設(shè)置可開(kāi)啟的外窗,且地下室為自行車、汽車停車庫(kù)或機(jī)電設(shè)備用房時(shí)，其地下室的樓梯或前室可不設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)裝置?？紤]到樓梯間或前室采用自然通風(fēng)方式的住宅，只對(duì)地下室的樓梯間或前室設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)，既不經(jīng)濟(jì)，也難以實(shí)施。而當(dāng)?shù)叵率覟樽孕熊?、汽車停車?kù)或機(jī)電設(shè)備用房時(shí)，地下室平時(shí)停留的人員較少，因此，樓梯間形式可以不變，對(duì)其無(wú)自然通風(fēng)采光的前室和樓梯間也作放寬處理，可不設(shè)機(jī)械加壓送風(fēng)。7、住宅各類樓梯間的設(shè)置還應(yīng)符合下列規(guī)定：1）、煤氣管道不應(yīng)穿過(guò)樓梯間，當(dāng)必須穿過(guò)樓梯間時(shí)，應(yīng)穿鋼管保護(hù)；2）、除煤氣管道井外的其它管道井，當(dāng)在每層樓板處采用相當(dāng)于樓板耐火極限的不燃燒體作防火分隔，且檢修門(mén)為丙級(jí)防火門(mén)時(shí)，檢修門(mén)可開(kāi)在樓梯間或前室內(nèi)。8、商住樓的營(yíng)業(yè)場(chǎng)所、住宅的底層商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的出入口或樓梯與住宅的出入口和樓梯必須分開(kāi)設(shè)置。

出入口包含平面交通和垂直交通，垂直交通指樓梯、電梯。在住宅建筑中布置商店等公共用房，主要需解決使用功能完全不同的用房放在一起所產(chǎn)生的種種矛盾。為保證住宅安全，防止商店發(fā)生火災(zāi)威脅住戶安全，規(guī)定商住樓的營(yíng)業(yè)場(chǎng)所、住宅的底層商業(yè)服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)的出入口或樓梯不得與住宅的出入口或樓梯相互借用，必須分開(kāi)設(shè)置，互不干擾。9、居住區(qū)域內(nèi)地下汽車庫(kù)的樓梯可借用住宅的樓梯，但其通向樓梯間的門(mén)應(yīng)為甲級(jí)防火門(mén)。特別要注意的是，當(dāng)?shù)叵率页噹?kù)外，還有自行車庫(kù)、機(jī)電設(shè)備用房及其它用房時(shí)，汽車庫(kù)借用住宅疏散樓梯應(yīng)滿足下列要求：1）、汽車庫(kù)與其它部位之間應(yīng)采用防火墻、防火卷簾及甲級(jí)防火門(mén)分隔；2）、汽車庫(kù)借用的住宅樓梯必須與汽車庫(kù)在同一防火分區(qū)內(nèi)，即該樓梯與其它部位之間也應(yīng)采用防火墻及甲級(jí)防火門(mén)分隔。3）、汽車庫(kù)防火分區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)點(diǎn)距樓梯間的距離不應(yīng)大于60m。(三)、躍層式住宅的疏散要求1、高層住宅每套所跨越的樓層不宜超過(guò)兩層；2、十八層及十八層以下的高層住宅，當(dāng)有向上躍層和向下躍層同時(shí)設(shè)置時(shí)，每層（包括躍層）應(yīng)開(kāi)設(shè)通向公共走道的戶門(mén)；3、十八層以上的高層住宅，所有戶室應(yīng)一個(gè)方向（同時(shí)向上或向下）躍層；4、每套戶室從最遠(yuǎn)一點(diǎn)算起，到戶門(mén)的距離不應(yīng)超過(guò)20m；當(dāng)超過(guò)20m時(shí)，躍層樓面應(yīng)開(kāi)設(shè)通向公共走道的門(mén)。（套內(nèi)樓梯的一段距離按期水平投影長(zhǎng)度的1.5倍計(jì)算）六、消防電梯1、十二層及以上的高層住宅應(yīng)設(shè)消防電梯，消防電梯可與客梯兼用，其前室可與防煙樓梯間的前室合用。消防電梯是消防撲救滅火的措施之一。根據(jù)國(guó)家防火技術(shù)規(guī)范和本市有關(guān)規(guī)定，要求在十二層及以上的高層住宅應(yīng)設(shè)消防電梯，消防電梯可與客梯兼用。由于住宅消防電梯一般兼作日常使用的客梯，很少獨(dú)立設(shè)置，故允許其前室可與防煙樓梯間的前室合用。2、底層商業(yè)營(yíng)業(yè)場(chǎng)所高度在24m以下時(shí)，住宅部分的消防電梯在商業(yè)營(yíng)業(yè)場(chǎng)所可不?？?。3、電梯應(yīng)在設(shè)有戶門(mén)或公共走廊的每層設(shè)站，且至少應(yīng)有一臺(tái)電梯通向地下汽車庫(kù)。當(dāng)?shù)叵率覟樽孕熊囃＼噹?kù)或機(jī)電設(shè)備房時(shí)，消防電梯可不?？俊Ｆ?、走道、連廊1、十八層以上塔式住宅、每單元設(shè)有兩個(gè)防煙樓梯間的單元式住宅，當(dāng)每層超過(guò)6套，或短走道上超過(guò)3套時(shí)，應(yīng)設(shè)置環(huán)繞電梯或樓梯的走道。注：短走道指防煙樓梯間的前室門(mén)至最遠(yuǎn)的一套戶門(mén)之間的走道。

2、下列住宅應(yīng)設(shè)置單元與單元之間的連廊：十八層以上的單元式住宅，當(dāng)每單元設(shè)置一個(gè)防煙樓梯間時(shí)，應(yīng)從第十層起，每層在相鄰的兩單元的走道或前室設(shè)連廊。在設(shè)置消防連廊時(shí)要注意下列問(wèn)題：1）、消防連廊必須每層設(shè)置，不得隔層設(shè)。但躍層戶型可以只在設(shè)有戶門(mén)的樓層設(shè)置。2）、每層相鄰單元必須在走道或前室等公共部位設(shè)置連廊連通，不允許在樓梯間內(nèi)設(shè)置連廊，防止火災(zāi)情況下煙氣通過(guò)連廊進(jìn)入相鄰單元樓梯間，也不允許通過(guò)戶內(nèi)陽(yáng)臺(tái)連通，這樣不能保證疏散暢通。3）、當(dāng)單元式住宅各單元層數(shù)不同時(shí)，應(yīng)將每單元視作一幢塔式住宅進(jìn)行平面設(shè)計(jì)；當(dāng)各單元層數(shù)均超過(guò)18層時(shí)，可在較低幾個(gè)單元之間的相鄰單元設(shè)置連廊，但最高一個(gè)單元應(yīng)視為一幢塔式住宅。TheendCopyrightByShanghaiFireFightingBureau請(qǐng)叫醒您身旁熟睡的朋友謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009電子大賽電機(jī)部分培訓(xùn)一、直流電機(jī)（）匯報(bào)人姓名圖4為采用內(nèi)部集成有兩個(gè)橋式電路的專用芯片L298所組成的電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。驅(qū)動(dòng)芯片L298是驅(qū)動(dòng)二相和四相步進(jìn)電機(jī)的專用芯片，我們利用它內(nèi)部的橋式電路來(lái)驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，這種方法有一系列的優(yōu)點(diǎn)。每一組PWM波用來(lái)控制一個(gè)電機(jī)的速度，而另外兩個(gè)I/O口可以控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)，控制比較簡(jiǎn)單，電路也很簡(jiǎn)單，一個(gè)芯片內(nèi)包含有8個(gè)功率管，這樣簡(jiǎn)化了電路的復(fù)雜性，如圖所示IOB10、IOB11控制第一個(gè)電機(jī)的方向，IOB8輸入的PWM控制第一個(gè)電機(jī)的速度；IOB12、IOB13控制第二個(gè)電機(jī)的方向，IOB9輸入的PWM控制第二個(gè)電機(jī)的速度。

）

步進(jìn)電機(jī)是利用電磁鐵的作用原理，將脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機(jī)。每來(lái)一個(gè)電脈沖，步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)一定角度，帶動(dòng)機(jī)械移動(dòng)一小段距離。特點(diǎn):（1）來(lái)一個(gè)脈沖，轉(zhuǎn)一個(gè)步距角。（2）控制脈沖頻率，可控制電機(jī)轉(zhuǎn)速。（3）改變脈沖順序，可改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向。應(yīng)用：由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的這一工作職能正好符合數(shù)字控制系統(tǒng)要求，因此它在數(shù)控機(jī)床、鐘表工業(yè)及自動(dòng)記錄儀等方面都有很廣泛的應(yīng)用二、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)及其控制種類：勵(lì)磁式和反應(yīng)式兩種。勵(lì)磁式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有勵(lì)磁線圈，依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上沒(méi)有勵(lì)磁線圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。應(yīng)用最廣泛，它有兩相、三相、多相之分。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理結(jié)構(gòu)圖如下：ABCIAIBIC

定子內(nèi)圓周均勻分布著六個(gè)磁極，磁極上有勵(lì)磁繞組，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的繞組組成一相。采用Y連接，轉(zhuǎn)子有四個(gè)齒。定子轉(zhuǎn)子1、步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2、步進(jìn)電機(jī)的工作原理

由于磁力線總是要通過(guò)磁阻最小的路徑閉合，因此會(huì)在磁力線扭曲時(shí)產(chǎn)生切向力，而形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)以BCIAIBIC的通電順序，使三相繞組輪流通入直流電流，觀察轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)情況。ABCA（1）三相單三拍（FLASH）CA'BB'C'A3412

A相繞組通電，B、C相不通電。氣隙產(chǎn)生以A-A為軸線的磁場(chǎng)，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過(guò)，故電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子受到一個(gè)反應(yīng)轉(zhuǎn)矩，在此轉(zhuǎn)矩的作用下，轉(zhuǎn)子必然轉(zhuǎn)到左圖所示位置：1、3齒與A、A′極對(duì)齊?！叭唷敝溉嗖竭M(jìn)電機(jī)；“單”指每次只能一相繞組通電；“三拍”指通電三次完成一個(gè)通電循環(huán)。CA'BB'C'A3412

同理，B相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子會(huì)轉(zhuǎn)過(guò)30角，2、4齒和B、B′磁極軸線對(duì)齊；當(dāng)C相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)30角，1、3齒和C′、C磁極軸線對(duì)齊。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

這種工作方式下，三個(gè)繞組依次通電一次為一個(gè)循環(huán)周期，一個(gè)循環(huán)周期包括三個(gè)工作脈沖，所以稱為三相單三拍工作方式。按ABCA……的順序給三相繞組輪流通電，轉(zhuǎn)子便一步一步轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。每一拍轉(zhuǎn)過(guò)30°(步距角)，每個(gè)通電循環(huán)周期(3拍)磁場(chǎng)在空間旋轉(zhuǎn)了360°而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90°(一個(gè)齒距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與A、A'對(duì)齊。

A、B相同時(shí)通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15，到達(dá)左圖所示位置。按AABBBCC

CA的順序給三相繞組輪流通電。這種方式可以獲得更精確的控制特性。（2）三相六拍（FLASH）CA'BB'C'A3412B相通電，轉(zhuǎn)子2、4齒與B、B′對(duì)齊,又轉(zhuǎn)過(guò)15。3412CA'BB'C'AB、C相同時(shí)通電，C'、C

磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子再轉(zhuǎn)過(guò)15。三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的一個(gè)通電循環(huán)周期如下：AABBBCC

CA，每個(gè)循環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)15（步距角），一個(gè)通電循環(huán)周期(6拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90(齒距角)。與單三拍相比，六拍驅(qū)動(dòng)方式的步進(jìn)角更小，更適用于需要精確定位的控制系統(tǒng)中。AB通電CA'BB'C'A3412BC通電3412CA'BB'C'ACA通電CA'BB'C'A3412與單三拍方式相似，雙三拍驅(qū)動(dòng)時(shí)每個(gè)通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)30(步距角)，一個(gè)通電循環(huán)周期(3拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)90(齒距角)。（3）三相雙三拍（FLASH）按ABBCCA的順序給三相繞組輪流通電。每拍有兩相繞組同時(shí)通電。

從以上對(duì)步進(jìn)電機(jī)三種驅(qū)動(dòng)方式的分析可得步距角計(jì)算公式：—步距角Zr

—轉(zhuǎn)子齒數(shù)m—每個(gè)通電循環(huán)周期的拍數(shù)實(shí)用步進(jìn)電機(jī)的步距角多為3和1.5。為了獲得小步距角，電機(jī)的定子、轉(zhuǎn)子都做成多齒的。相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線圈對(duì)數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運(yùn)行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運(yùn)行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。3.步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積（幾何尺寸）的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)分采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)械噪音。1)步距角精度

步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以內(nèi)。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)。稱之為失步。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。4)最大空載起動(dòng)頻率

4.步進(jìn)電機(jī)動(dòng)態(tài)指標(biāo)及術(shù)語(yǔ)電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式、電壓及額定電流下，在不加負(fù)載的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。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。6)運(yùn)行矩頻特性

電機(jī)在某種測(cè)試條件下測(cè)得運(yùn)行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選擇的根本依據(jù)。如圖2所示：圖2力矩與頻率曲線圖環(huán)形分配器、功率放大器以及其它控制線路組合構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其方框圖如圖4，在下一節(jié)的方案選擇時(shí)，也是按照驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。5.步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基本原理作用如下：

(1)控制換相順序

通電換相這一過(guò)程稱為脈沖分配。例如：三相步進(jìn)電機(jī)的三拍工作方式，其各相通電順序?yàn)锳-B-C,通電控制脈沖必須嚴(yán)格按照這一順序分別控制A,B,C相的通斷。

(2)控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)向

如果給定工作方式正序換相通電，步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)，如果按反序通電換相，則電機(jī)就反轉(zhuǎn)。

(3)控制步進(jìn)電機(jī)的速度

如果給步進(jìn)電機(jī)發(fā)一個(gè)控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個(gè)脈沖，它會(huì)再轉(zhuǎn)一步。兩個(gè)脈沖的間隔越短，步進(jìn)電機(jī)就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機(jī)發(fā)出的脈沖頻率，就可以對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。

主要元件：恒壓恒流橋式2A驅(qū)動(dòng)芯片L298N、光電耦合器TLP521-4

工作電壓方式：直流

工作電壓：信號(hào)端4~6V、控制端5~36V

調(diào)速方式：直流電動(dòng)機(jī)采用PWM信號(hào)平滑調(diào)速。

特點(diǎn)：

1、可實(shí)現(xiàn)電機(jī)正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。

2、啟動(dòng)性能好，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大。3、工作電壓可達(dá)到36V，4A。

4、可同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流電機(jī)。

5、適合應(yīng)用于機(jī)器人設(shè)計(jì)及智能小車的設(shè)計(jì)中。

實(shí)例一：用L298驅(qū)動(dòng)兩臺(tái)直流減速電機(jī)的電路。引腳A，B可用于PWM控制。如果機(jī)器人項(xiàng)目只要求直行前進(jìn)，則可將IN1，IN2和IN3，IN4兩對(duì)引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機(jī)的兩個(gè)端口給出PWM信號(hào)控制A，B即可實(shí)現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動(dòng)作。

實(shí)例二：用L298實(shí)現(xiàn)二相步進(jìn)電機(jī)控制。將IN1，IN2和IN3，IN4兩對(duì)引腳分別接入單片機(jī)的某個(gè)端口，輸出連續(xù)的脈沖信號(hào)。信號(hào)的快慢決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)速。改變繞組脈沖信號(hào)的順序即可實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。圖13L298驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)伺服電動(dòng)機(jī)又稱執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。其功能是將輸入的電壓控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度，驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電動(dòng)機(jī)可控性好，反應(yīng)迅速。是自動(dòng)控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備中常用的執(zhí)行元件。伺服電動(dòng)機(jī)可分為兩類：交流伺服電動(dòng)機(jī)和直流伺服電動(dòng)機(jī)三、伺服電動(dòng)機(jī)及其控制1、交流伺服電動(dòng)機(jī)

交流伺服電動(dòng)機(jī)就是一臺(tái)兩相交流異步電機(jī)。它的定子上裝有空間互差90的兩個(gè)繞組：勵(lì)磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所示。勵(lì)磁繞組控制繞組杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)定子交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖~Uf~UcC其旋轉(zhuǎn)速度n為:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流電源頻率(HZ)p:為磁級(jí)對(duì)數(shù)n0:電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速(r/min),

n0=60f/ps:轉(zhuǎn)差率,s=(n0-n)/n0圖5—21.基本工作原理:交流伺服電動(dòng)機(jī)以單相異步電動(dòng)機(jī)原理為基礎(chǔ)，從圖5—2可以看出，勵(lì)磁繞組WF接到電壓為Uf的交流電網(wǎng)上，控制繞組WC接到控制電壓Uc上，當(dāng)有控制信號(hào)輸入時(shí)，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)以一定的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái).放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––11(b)相量圖交流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖和相量圖(a）接線圖交流伺服電動(dòng)機(jī)的接線圖和相量圖放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––1勵(lì)磁繞組串聯(lián)電容C,是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。適當(dāng)選擇電容的大小，可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)?？刂齐妷号c電源電壓頻率相同，相位相同或反相。勵(lì)磁繞組固定接在電源上，當(dāng)控制電壓為零時(shí)，電機(jī)無(wú)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)。放大器檢測(cè)元件控制信號(hào)+–+–控制繞組勵(lì)磁繞組+++–––1

若有控制電壓加在控制繞組上，且勵(lì)磁電流和控制繞組電流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。交流伺服電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)：不僅要求它在靜止?fàn)顟B(tài)下，能服從控制信號(hào)的命令而轉(zhuǎn)動(dòng)，而且要求在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)如果控制電壓變?yōu)榱?，電?dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。如果交流伺服電動(dòng)機(jī)的參數(shù)選擇和一般單相異步電動(dòng)機(jī)相似，電動(dòng)機(jī)一經(jīng)轉(zhuǎn)動(dòng)，即使控制等于零，電動(dòng)機(jī)仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)失去控制，這種現(xiàn)象稱為“自轉(zhuǎn)”。什么是“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象？2.消除自轉(zhuǎn)現(xiàn)象的措施由三相異步電動(dòng)機(jī)的特性可知，轉(zhuǎn)子電阻值對(duì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性有較大的影響，如圖5—4所示。當(dāng)轉(zhuǎn)子阻值增大到一定程度，例如圖中r23時(shí)，最大轉(zhuǎn)矩可出現(xiàn)在s=l附近。為此目的，把伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子電阻r2設(shè)計(jì)得很大，使電動(dòng)機(jī)在失去控制信號(hào)單相運(yùn)行時(shí)，正轉(zhuǎn)矩或負(fù)轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm>1的地方，這樣可得出圖5—5所示的機(jī)械特性曲線。

圖5—5中曲線l為有控制電壓時(shí)伺服電機(jī)的機(jī)械特性曲線，曲線T+和T-為去掉控制電壓后，脈動(dòng)磁場(chǎng)分解為正、反兩個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)對(duì)應(yīng)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線T為去掉控制電壓后單相供電時(shí)的合成轉(zhuǎn)矩曲線。從圖中可看出，它與異步電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線不同，是在第二和第四象限內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)速n為正時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩T為負(fù)，當(dāng)n為負(fù)時(shí)，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電時(shí)的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，所以，是一個(gè)制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。由于制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的存在，可使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的時(shí)間，比兩相電壓Uf和Uc同時(shí)取消、單靠摩擦等制動(dòng)方法所需的時(shí)間要短得多。這正是兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，勵(lì)磁繞組始終接在電源上的原因。增大伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子阻值r2，既有利于消除“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象，同時(shí)還使穩(wěn)定運(yùn)行段加寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩增大。目前通常采用高電阻材料制成的鼠籠導(dǎo)條，杯形

轉(zhuǎn)子的壁很薄，一般只有O．2～0．8mm，因而轉(zhuǎn)子阻值較大，且慣量較小。

圖5—6所示為幅值控制的一種接線圖，從圖中看出，兩相繞組接于同一單相電源，適當(dāng)選擇電容C，使Uf與Uc相角相差90度，改變電阻Ｒ的大小，即改變控制電壓Uc的大小，可以得到圖5—7所示的不同控制電壓下的機(jī)械特性

3.控制特性。兩相交流伺服電動(dòng)機(jī)