系列步进电机驱动器 DL-025 和 DL-025M）、AB 公司的 MicroLogix1500 及与之相
配的 WD990 微机电源，步进电机
1．步进电机：步进电机的角位移θ或线位移 s 与脉冲数 k 成正比，它的转
速 n、或线速度 v 与脉冲频率 f 成正比。在负载能力范围内这些关系不因电源电
压、负载大小、环境条件的波动而变化。因而适用于开环系统中作执行元件，使
控制系统大为简化。步进电机可以在很宽的范围内通过改变脉冲频率来调速；能
够快速启动、反转和制动。它不需要变换能直接将数字脉冲信号转换为角位移，
很适合微型计算机控制。这正是在这次实验中我们采用步进电机作为执行元件的
主要原因。
步进电机按励磁方式分类，可分为反应式、永磁式和感应子式。本次实验采
用的是永磁式两相步进电机，采用两相四拍工作制，即采用
AB,CD-BA,CD-BA,DC-AB,DC-AB,CD……的通电方式，其中 AB 表示 A 为正,B 为负，
其他类推。
当 AB 两相通电时，产生了沿 AB 两相对称线方向的磁通，由于磁通力图通过
磁阻最小的路径，因而使转子受到反应转矩的作用而转动，知道转子齿轴线和定
子磁极上对应的齿轴线对齐为止。因为转子共有 50 个齿，每个齿矩角为 7.2 度，
定子一个极距所占的齿数为 6.25，不是整数，因此当一相对齐时，相邻两对磁
极下的齿和转子必然错开四分之一转矩角，即 1.8 度。断开 AB，接通 BC，这时
磁通沿 BC 相的对称线方向，同样在反应转矩的作用下，转
子转过 1.8 度。依此类推，控制绕组按 AB,CD-BA,CD-BA,DC-AB,DC-AB,CD……顺
序通电时，转子便按顺时针方向一步一步连续的转动起来。每换接一次绕组，转
子转过 0.25 转矩角。如果要使步进电机反转，那么只要将励磁线圈两端电压极
性改变，即按 AB,CD-AB,DC-BA,DC-BA,CD-AB,CD……顺序循环通电时，则转子便
反向运转起来。
根据工作原理，归纳步进电机的工作原理如下：
（1） 步进电机工作时，每相绕组由专门驱动电源通过“环形分配器”按
一定规律轮流通电。
（2） 每输入一个脉冲电信号转子转过的角度称为步距角。
（3） 步进电机可以按特定指令进行角度控制，也可以进行速度控制。
