西门子CPU226CN可编程控制器
伺服功率发电系统放大后再去带动负载。而功率步进电机*大静转矩一般大于4.9N·m，它不需要力矩放大装置就能直接带动负载，从而大大简化了系统，提高了传动的精度。
步距角是指步进电机在一个电脉冲作用下（即改变一次通电方式，通常又称一拍）转子
步进电机在启动时，转子要从静止状态开始加速，电机的磁阻转矩除了克服负载转矩之外，还要克服轴上的惯性转矩。所以启动时电机的负担比连续运转时要大。当启动时脉冲频率过高，转子的运动速度跟不上定子磁场的变化，转子就要落后稳定平衡位置一个角度。当落后的角度使转子的位置在动稳定区之外时，步进电机就要失步或振荡，电机便无法启动。为此，对启动频率就要有一定的限制。电机一旦启动后，如果再逐渐升高脉冲频率，由于这时转子的角加速度较小，惯性转矩不大，因此电机仍能升速。显然，连续运行频率要比启动频率高。
当电机带着一定的负载转矩启动时，作用在电机转子上的加速转矩为磁阻转矩与负载转矩之差。负载转矩越大，加速转矩就越小，电机就越不容易启动，其启动的脉冲频率就应该越低。在给定驱动电源的条件下，负载转动惯量J一定时，启动频率fst与负载转矩TL的关系），称为启动矩频特性，可以看出，随着负载转矩的增加，其启动频率是下降的。所以启动矩频特性是一条呈下降的曲线。步进电机铁芯中的涡流迅速增加，其热损耗和阻转矩使输出功率和动态转矩下降。
当控制脉冲的频率比前一种高，脉冲持续的时间比转子衰减振荡的时间短，当转子还未稳定在平衡位置时，下一个控制脉冲就到来了。若控制脉冲的频率等于或接近步进电机的振荡频率，电机就会出现强烈振荡
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在原来的位置不动或来回振荡的情况，此时电机完全失控，这个现象叫低频共振。可见，在无阻尼低
无阻尼时转子的自由振荡
其振荡幅值为步距角θse，若振荡角频率用表示，相应的振荡频率和周期为
自由振荡角频率与振荡幅值有关，当拍数很多时，步距角很小，振荡幅值就很小。也就是说，转子在平衡位置附近做微小的振荡，这时振荡的角频率称为固有振荡角频率，理论上可以证明固有振荡角频率为
式中，J为转子转动惯量。
实际上，由于轴承的摩擦和风阻等的阻尼作用，转子在平衡位置的振荡过程总是衰减的，阻尼作用越大，衰减得越快，这也是我们所希望的。
由此可见，只有负载转矩小于相邻两个矩角特性的交点s所对应的电磁转矩Tst，才能保证电机正常的步进运行，因此Tst是步进电机做单步运行所能带动的极限负载，即负载能力。所以把Tst称为*大负载能力，也称为启动转矩。当然它比*大静转矩Tmax要小。可求得启动转矩为
由以上分析可知，当一定时，增加运行拍数N可以增大启动转矩。当通电状态系数C＝1时，正常结构的反应式步进电机*少的相数必须是3。如果增加电机的相数，通电状态系数较大时，*大负载转矩也随之
此外，矩角特性的波形对电机带负载的能力也有较大影响。当矩角特性为平顶波时，Tst值接近于Tmax值，电机带负载能力较大。因此，步进电机理想的矩角特性是矩形波。Tst是步进电机做单步运行时的负载转矩极限值。由于负载可能发生变化，电机还要具有一定的转速。因而实际应用时，*大负载转矩比Tst要小，即留有相当余量才能可靠运行。
③步进电机转子振荡现象。前面的分析认为当电机绕组改变通电状态后，转子单调地趋向平衡位置。但实际上步进电机在步进运行状态，即通电脉冲的间隔时间大于其机电过渡过程所需的时间时，由于转子有惯性，它要经过一个振荡过程后才能稳定在平衡位置。这种情况，可通过加以说明。
步进电机空载，开始时A相控制绕组通电，转子处在失调角θ＝0的位置。当改变为B相控制绕组通电时，B相定子齿轴线与转子齿轴线错开角，矩角特性向前移动了一个步距角θse，在磁阻转矩的作用下，转子将由a点加速趋向新的初始平衡位置的b点（即B相定子齿轴线与转子齿轴线重合的位置）做步进运动，到达b点时，磁阻转矩为零，但速度并不为
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。
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