西门子S7-1200模块6ES7274-1XH30-0XA0

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步进电机的动态特性显然，步距角越小，动稳定区越接近静稳定区。

动稳定区的边界点到初始稳定平衡位置点的区域称为裕量角（又称稳定裕度）。裕量角越大，步进电机运行越稳定。它的值趋于零，步进电机就不能稳定工作，也就没有带负载的能力，裕量角用电角度表示为

式中，为用电角度表示的步距角。

通电状态系数c＝1时，正常结构的反应式步进电机的相数m少必须为3，由上式可知，步进电机的相数越多，步距角就越小，相应的裕量角（稳定裕度）越大，运行的稳定性也越好。

②大负载能力（启动转矩）。步进电机在步进运行时所能带动的大负载可由相邻两条矩角特性交点所对应的电磁转矩tst来确定。

设步进电机带恒定负载，可以看出，当负载转矩为tl1，且tl1<tst时。若a相控制绕组通电，则转子的稳定平衡位置为中曲线a上的点，这一点的电磁转矩正好与负载转矩相平衡。当输入一个控制脉冲信号，通电状态由a相改变为b相，在改变通电状态的瞬间，矩角特性跃变为曲线b。对应于角度θa的电磁转矩大于负载转矩tl1，电机在该转矩的作用下，沿曲线b向前转过一个步距角，到达新的稳定平衡点。这样每切换一次脉冲，转子便转过一个步距角。

但是如果负载转矩增大为tl2，则初始平衡位置为

动态特性是指步进电机在运行过程中的特性，它直接影响系统工作的可靠性和系统的快速反应。

（1）单步运行状态

单步运行状态是指步进电机在单相或多相通电状态下，仅改变一次通电状态的运行方式，或输入脉冲频率非常低，以致加第二个脉冲前，前一步已经走完，转子运行已经停止的运行状态。

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①动稳定区和稳定裕度。动稳定区是指步进电机从一种通电状态切换到另一种通电状态时，不至于引起失步的区域。

设步进电机初始状态时的矩角特性若电机空载，则转子处于稳定平衡点o0处。输入一个脉冲，使其控制绕组通电状态改变，矩角特性向前跃移一个步距角θse（θse为用电角度表示的步距角），矩角特性变为曲线“1”，转子稳定平衡点也由o0变为o1。在改变通电状态时，只有当转子起始位置位于ab之间才能使它向点运动，达到该稳定平衡位置。因此，把区间ab称为步进电机空载时的动稳定区，用失调角表示应

三相步进电机单相、两相通电时的矩角特性其转矩向量图可见对于三相步进电机，两相通电时的大静转矩值与单相通电时的大静转矩值相等。也就是说，对于三相步进电机而言，不能依靠增加通电相数来提高转矩，这是三相步进电机的一个很大的缺点。但是，多相步进电机可以提高转矩，下面以五相步进电机为例进行分析。

三相步进电机单相、两相通电时的转矩

按照叠加原理，也可以作出五相步进电机采用单相、两相、三相通电时矩角特性的波形图和向量图，分别如图

两相和三相通电时，矩角特性相对于a相矩角特性分别移动了2π/10电角度（36°）及2π/5电角度（72°），二者的大静转矩值相等，而且都比一相通电时大。因