某城市交通軌道規(guī)章項目管理知識分析

城市軌道交通行車規(guī)章項目一（任務二）城市軌道交通行車管理任務2城市軌道交通的運營與管理【任務的提出】運營與管理是城市軌道交通行車安全的重要環(huán)節(jié)要確保行車安全，就必須了解運營與管理的規(guī)定，掌握列車運營的模式，運用有關(guān)規(guī)定及相關(guān)要求，指導行車過程中的信號正確顯示、人員的組織管理和行車安全等方面的工作?！局R點】運營管理的一般規(guī)定運營與管理的系統(tǒng)設計能力運營與管理的列車運行模式運營與管理的有關(guān)規(guī)定及相關(guān)要求【技能點】正確運用運營與管理的規(guī)定指導行車。正確運用運營與管理的列車運營模式指導行車組織工作。正確運用運營與管理的有關(guān)規(guī)定及相關(guān)要求指導行車過程中信號的正確顯示、人員的組織管理和行車安全等方面的工作?！鞠嚓P(guān)知識】一、運營管理的一般規(guī)定

（1）在系統(tǒng)建設前，應明確系統(tǒng)整體運營概念概念是整體性要求，是概念性的設計。（2）概念應包含對運營規(guī)模、運營模式、管理方式等內(nèi)容的描述，明確系統(tǒng)在正常情況下的運營方式；在非正常情況下的管理措施，同時還應包括系統(tǒng)的自動化和運營人員的職責。二、系統(tǒng)的設計能力1、系統(tǒng)的運量規(guī)模（1）運輸能力應能滿足遠期客流要求。（2）設計參數(shù)應考慮設計年限內(nèi)乘客流量的增長幅度，應與線網(wǎng)設計相協(xié)調(diào)。（3）獨立運營線路，與其它線路相連接的線路以及支線設置等設計參數(shù)應根據(jù)客流預測結(jié)果評估、計算（4）換乘應做到距離短，并配置方便。2、設計運輸能力（1）列車定員、運行間隔、行駛速度。（2）影響間隔必須確定一切有影響的因素，特別是信號系統(tǒng)的能力必須要有適當?shù)募夹g(shù)手段盡量減少乘客的乘降時間，如列車調(diào)度系統(tǒng)；列車與站臺的界面；列車門的數(shù)量、寬度、開啟度；乘客的行為。3、系統(tǒng)的舒適度（1）最小的運行速度。（2）最小和最大的間隔時間。（3）乘客座位與站位的比例。（4）電梯、自動扶梯設施的設置要求。（5）空調(diào)設施的要求。（6）列車運行的平穩(wěn)度三、列車運行模式1、列車運行的控制與保護1）地鐵、輕軌與有軌電車系統(tǒng)的列車保護（間隔）（1）地鐵、輕軌應采取技術(shù)手段進行保護。（2）有軌電車通過司機瞭望與道路管理措施。2）在雙軌區(qū)段行駛正常情況下采取右側(cè)單方向行車。特殊情況下，在采取了適當?shù)陌踩Ｗo措施或相關(guān)運營措施的前提下，可占用非正常行車路線3）單行線路區(qū)段行駛（1）司機必須按規(guī)定使用的特殊信號顯示行車。（2）在保護區(qū)段，列車安全防護措施必須與信號系統(tǒng)聯(lián)鎖。（3）臨時在單行線路區(qū)段運行時，要通過其他手段實現(xiàn)要求。2、允許速度1）允許速度的定義系統(tǒng)線路最大的運行限制速度即為允許速度。（1）線路參數(shù)（軌道類型、曲線、坡度、其它參數(shù)）（2）信號參數(shù)。（3）車輛參數(shù)。2）允許速度的確定規(guī)定的允許速度和臨時限速兩種基本情況。應以實際運行情況來明文確定3）特定情況下的速度限制列車通過車站時的允許速度必須小于等于45KM/H3、有軌電車系統(tǒng)的運營遵守公交系統(tǒng)交通規(guī)則；列車長度不得超過75M4、列車自動駕駛運行的條件（1）必須配備列車自動防護措施。（2）接近建筑限界區(qū)域必須進行檢查，確保沒有妨礙運營安全的人員或障礙物。（3）確保乘客與控制中心的通信聯(lián)系。（4）一旦發(fā)生緊急事故，應能做到迅速疏散乘客。8、故障條件下的運營1）故障車輛的處理故障車輛停止運營，根據(jù)實際情況采取不同的處置方式。引導乘客至就近車站。2）故障車輛的駕駛（1）應以與現(xiàn)在制動力相容許的車速行駛。（2）如不能從前端駕駛室駕駛時，可由前端司機引導后端駕駛。以確保安全。3）保障乘客安全措施必須要有預先準備好的措施、程序以保障乘客能立即逃離故障車輛。4）建立故障車輛行駛的規(guī)章制度企業(yè)內(nèi)部手冊中規(guī)章制度，必須重點強調(diào)故障車輛的運行程序。必須注重規(guī)定對于所有可預見的處理，對不可預見的情況，也必須要有特殊的規(guī)定。6、公務列車的運營1）公務列車在運載乘客時間段的運營

在營運時間段運行時，必須由駕駛乘客列車同等水平并具有資質(zhì)的司機駕駛。

必須配備司機警惕手柄及車載保護設施。

必須不低于旅行速度運行。必須單獨制定運行時刻表。2）在未運載乘客時間段的運營

除上述要求，還必須與最后一列乘客列車保持一定安全行駛距離，清晨必須提前駛離運營線路。也應制訂單獨運行時刻表。3）對列車負荷的要求負荷必須安全，不得超過限界，并采取必要防護措施。4）運營人員至少配備一名以上訓練有素的司機。四、運營與安全設施的配置與要求1、車輛數(shù)量車輛數(shù)量應滿足列車運行計劃的要求，同時考慮一定的備用車和維修車的數(shù)量2．輔助配線輔助配線應滿足正常運行情況下的列車運行、折返、出入等要求，同時在可能的情況下，根據(jù)運營概念的要求盡量留有適當?shù)撵`活性。輔助配線主要包含以下幾種類型。①折返線。②臨時存車線。③車輛段或停車場出入線。④與其他線路的聯(lián)絡線。1)信號的設置要求信號、標志、指示器及其他聲響信號的使用必須盡最大可能滿足運營要求及安全指示。對于信號、標志、指示器及其他聲響信號連同一些指示設施的要求規(guī)定應單獨編制在同一信號手冊中，并作為城市軌道交通安全通則的一部分。視覺指示設施必須有合適的視覺距離，并能清楚地識別。復示信號必須安裝在主體信號視覺范圍內(nèi)，并少于常用制動所需要的停車距離在主體信號停車的地方，并信號明確發(fā)生故障時，按照信號手冊及企業(yè)內(nèi)部員上職責手冊中的規(guī)定，必須實施特殊的規(guī)定。對于發(fā)生故障的信號、標志、指示器應予以更換。特殊的應標記。

2)信號的定義按照信號手冊中的規(guī)定，信號、標志、指示器及其他聲響信號都是有形的，有色的及有聲響的。

3)對于接受信號后的反應當信號發(fā)生故障或不能準確無誤接受信號時，應按嚴格的意義理解信號內(nèi)容，最大可能地保障安全。

4)緊急信號的特征緊急信號必須是以視覺與聲響的形式發(fā)出的。列車應立即停車。5)車內(nèi)信號

在影響視覺的情況下，尤其是昏暗中、黑夜及隧道中應開啟車內(nèi)信號，車前燈與尾燈。6）速度信號

對任何最大允許行駛速度的限制，都應根據(jù)相應的減速度要求，以設定速度極限信號的方式標示。

當受到條件限制，在后方一定距離內(nèi)不能清晰地顯示時，應顯示速度極限報警信號。7）調(diào)車信號

調(diào)車信號必須以視覺與聲響形式發(fā)出。

當顯示調(diào)車停止信號時，只要能識別出任何一種信號形式，調(diào)車行動應立即停止，4．車站站臺、樓梯、通道車站站臺、樓梯．通道容量的確定參數(shù)等。

5．乘客信息系統(tǒng)對于整個系統(tǒng)應確定一個統(tǒng)的，標準化的，且易于明白的信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括以下方面。

①列車到站指示。

⑦車輛內(nèi)部及外部的指示信息。

③播音系統(tǒng)(PAS)。

④故障通知信息。

⑤信息資料如列車時刻表、地圖、票價表以及宣傳冊6．車站通風與防災設施1)總體要求

所有設施的設置必須保障發(fā)生以下情形時列車的繼續(xù)運行（可能只在未受影響的線路區(qū)段上）。

①發(fā)生意外事故及故障時（在降低模式狀態(tài)下運行）

②事故（盡可能有效使用緊急故障運行）。

以上兩點要求尤其適用于以下情況。

①車站。

②軌道設置（折返設施的設置），緊急故障運行條件下或降低模式狀態(tài)下的設施布置（雙向線路的運行等）。

③列車保護系統(tǒng)的謾計。

④列車調(diào)度系統(tǒng)。⑤供電。2)發(fā)生意外事故或故障時，應采取的運營措施

如果在運營期間發(fā)生有可能影響安全工作的事故或故障時，必須將車輛或設施部分完全脫離運行，并在必要時得到保護。

3)故障檢測與報告

任何被檢測出的不正常狀態(tài)、故障及事故都應立即通過電話或無線通信報告給有關(guān)負責人或控制中心。4)一旦發(fā)生嚴重的事故或災難與火災時應采取的措施

必須采取預防措施以保障一旦發(fā)生事故或火災時交通道路的暢通，并能及時提供有效救助。5)對于無安全問題設施故障的處理措施故障能夠影響所有運營設施。故障可以不同程度的影響運營，具體分為以下/種情況。

①不影響運營。

②短時間影響運營。

③長時間影響運營。

負責運營的經(jīng)理必須根據(jù)企業(yè)內(nèi)部手冊的規(guī)定，考慮不同的情況，及其可能導致的后果。

企業(yè)內(nèi)部手冊必須提供下列措施規(guī)定。

①處理措施信息，可行的營救乘客的措施及將他們運送到安全地點。

②現(xiàn)場情況的安全保護。

③由負責維護的部門人員消除故障，如不可能應將故障影響限制在最小范匍。

④當故障持續(xù)時，在未受影響的線路區(qū)段行駛的列車應在降低模式狀態(tài)下運行在所有制訂的措施規(guī)定中，乘客及運營人員的生命安全是第一重要的。

6)對于帶有嚴重安全問題的緊急情況的處理措施一般為脫軌、火災、洪水及類似的重大事故。這種災難將使受影響區(qū)段的列車停止運營。

①對于受影響區(qū)域內(nèi)的乘客進行營救與疏散。

②現(xiàn)場情況的安全保護。

③召集運輸企業(yè)的運輸及維護部門的人員。

④消除故障。

⑤當故障持續(xù)時，在未受影響的線路區(qū)段行駛的列車應在降低模式狀態(tài)下運行，同時在所有制訂的措施規(guī)定中，乘客及運營人員的生命安全是第一重要的。7）緊急情況處理時的總體要求

發(fā)生緊急情況應立即報告，并在發(fā)生過程中持續(xù)報告情況進展。

處理這類緊急情況應委派一名有責任感的、有經(jīng)驗的人員負責整個事件的處理，該負責人在解決消除故障時，要使在現(xiàn)場營救的所有工作人員清晰辨別其指示。

企業(yè)內(nèi)部要配備可應付處理所有重要設施發(fā)生故障的有經(jīng)驗的救援人員，這些人員須24小時備勤，隨時投入營救工作。一旦發(fā)生事故必須通知所有運營人員立即采取行動。

事故結(jié)束后要對營救措施進行分析，改善今后的營救效果與應對體系。

營救人員必須協(xié)同公安及救援部門定期演習。五、運營管理機構(gòu)與職責1、運營主管部門的職責1)運營企業(yè)的職責

運營企業(yè)必須保障安全與有序運營的要求。尤其要保障設施與車輛隨時處于良好的運行狀況，能進行安全運營。

運營企業(yè)要慎重選擇、使用、聘用運營及運營監(jiān)督人員，要保障安全有序地運送乘客。

2)運營經(jīng)理的選派

運營企業(yè)為了完成城市軌道交通安全通則所賦予的義務，必須選派一個負責運營的經(jīng)理，負責運營的經(jīng)理必須至少任命一個助手。3)企業(yè)在任命負責運營經(jīng)理時所要考慮的因素一定要考慮他能否勝任這項工作職責。企業(yè)或董事會所做出的某項可能影響運營的決定必須要告知負責運營的經(jīng)理，尤其是當涉及下列內(nèi)容時：①設施的規(guī)劃與建造。

②車輛的設計與建造。

③運營職責范圍的定義。

④運營人員的選擇、聘用及管理。

⑤對于運營人員工作失職或失誤進行的調(diào)查或質(zhì)詢。

⑥以協(xié)議的方式將運營經(jīng)理的工作職責轉(zhuǎn)交給其他不屬于運輸部門的人員或機構(gòu)。

2．運營經(jīng)理1)運營經(jīng)理的職責

運營經(jīng)理負責處理所有安全問題，并接受國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)的督查。2)企業(yè)的職責

企業(yè)必須保障運營經(jīng)理在工作中不受其他人為障礙影響。

3)代理（副）運營經(jīng)理的聘用

除緊急情況外，代理（副）運營經(jīng)理只有在接到書面指示后才可以代理運營經(jīng)理的工作職責。4)制訂企業(yè)內(nèi)部運營安全條例與制度

運營經(jīng)理負責制訂運營安全條例與制度，且須上報給國家技術(shù)監(jiān)督機構(gòu)，同時負責運營安全條例與制度的實施。六、運營人員資質(zhì)和規(guī)章制度1．運營人員的聘用列車與運營沒施只能由經(jīng)過培圳或運營經(jīng)理指派的人員進行操作2．聘用運營人員的原則

為了實現(xiàn)運營概念，必須確保所有運營功能在可預見的情況下安全而有序地實現(xiàn)，由運營人員或設備自動執(zhí)行的功能是運營概念的一個組成部分。

所有運營人員必須受到經(jīng)過特殊培訓及有經(jīng)驗的監(jiān)督人員的工作監(jiān)督。

3．聘用不屬于運營部門的人員規(guī)定在某此特殊情況下，尤其在調(diào)試與維修運營期問，可以聘用不埔于運營部門的人員進行列車與運營設施的操作，但必須是經(jīng)培訓后合格的人員。單位仍然要承擔安全責任！

4．聘用人員的備案

聘用運營人員的備案內(nèi)容必須包括：姓名；聘用期限；特殊事件。5．列車運營人員

每列車必須配備經(jīng)培訓合格的司機，且他必須熟悉了解行駛路線。6．對于運營人員錄用的要求①智力與體力上的要求。

②要求最小年齡超過18歲。

③沒有不符合作為運營人員條件的缺陷記錄。7．身體健康要求

運營人員在上崗工作之前必須由指定的醫(yī)院（醫(yī)生）檢查身體健康情況。8．超過40歲的運營人員的身體健康證明年滿40歲以后，每5年必須接受并通過一次職業(yè)性醫(yī)療檢查。

9．懷疑身體患有疾病

當運營人員對自身身體健康持有懷疑，尤其懷疑患有嚴重疾病時，只有進行再次醫(yī)療檢查，只有通過后才能重新上崗工作。10．運營候補人員的備案

對于預備從事運營工作的候補人員的所有情況都必須記錄備案。11．人員培訓

運營人員應在有技術(shù)經(jīng)驗的教導人員監(jiān)督下集中一段時間進行培訓。

培訓內(nèi)容包括專業(yè)強化培圳，理論與實踐培訓或指導。如果員工所從事的某項工作間斷時間滿6個月（如生病等原因），必須重新接受培訓與指導。員工因犯有嚴重工作過失必須重新接受培訓與指導。

還要進行定期的再培訓學習，尤其是安全與緊急救援方面。同時還要從最近的重大事故中汲取經(jīng)驗教訓。

還必須重點培訓在發(fā)生緊急事故時應采取的緊急救援與救助措施。

應建立一套詳細的培訓及考核運營人員的計劃。12．操作新設備之前的培訓

在操作新設備之前也必須進行培訓或指導。13．對待乘客的行為

運營人員對待乘客必須熱情、謹慎、周到。必須將乘客的人身安全放在首位。14．酗酒或吸毒

運營人員在工作期問或準備上崗之前不能酗酒或吸毒。15．運營人員生病期間的行為

1)生病對于運營人員工作的影響

因生病而影響正常工作的運營人員不應再繼續(xù)上崗工作。2)運營人員本人或其家庭成員患有傳染性疾病

有可能與乘客直接接觸的運營人員，在他們本人或他們的家屬患有傳染性疾病時不應再繼續(xù)上崗工作。16．企業(yè)內(nèi)部運營安全條例與制度1）規(guī)章制度手冊

為了保障運營安全有序，所有運營程序和規(guī)章制度必須編輯成詳細的運營人員手冊。2)按規(guī)章制度手冊培訓員工

必須以運營人員手冊的要求培訓及考核運營人員，使所有運營人員都必須熟悉并遵守運營手冊的要求。

3)規(guī)章制度手冊的更新

運營手冊在必要時必須更新。4)列車運營時刻表

根據(jù)乘客流量必須確定列車運營時刻表，并且必須根據(jù)乘客流量的變化調(diào)整列車運營時刻表。

列車運營時刻表是計算及確定所需運營車輛數(shù)量的基礎(chǔ)。為了保障運營安全而有序，一旦車輛出現(xiàn)了故障，相當數(shù)量的備用車輛必須投入運營。

列車運營時刻表必須張貼在車站內(nèi)。列車運營時刻表根據(jù)我國有關(guān)作息時間的法規(guī)制定。5)運營人員工作日志，值班登記表，交接班登記表、列車運營時刻表是運營人員工作日志的基礎(chǔ)，工作日志是供運營人員使用的基礎(chǔ)。謝謝觀看/歡迎下載BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009電子大賽電機部分培訓一、直流電機（）匯報人姓名圖4為采用內(nèi)部集成有兩個橋式電路的專用芯片L298所組成的電機驅(qū)動電路。驅(qū)動芯片L298是驅(qū)動二相和四相步進電機的專用芯片，我們利用它內(nèi)部的橋式電路來驅(qū)動直流電機，這種方法有一系列的優(yōu)點。每一組PWM波用來控制一個電機的速度，而另外兩個I/O口可以控制電機的正反轉(zhuǎn)，控制比較簡單，電路也很簡單，一個芯片內(nèi)包含有8個功率管，這樣簡化了電路的復雜性，如圖所示IOB10、IOB11控制第一個電機的方向，IOB8輸入的PWM控制第一個電機的速度；IOB12、IOB13控制第二個電機的方向，IOB9輸入的PWM控制第二個電機的速度。

）

步進電機是利用電磁鐵的作用原理，將脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電機。每來一個電脈沖，步進電機轉(zhuǎn)動一定角度，帶動機械移動一小段距離。特點:（1）來一個脈沖，轉(zhuǎn)一個步距角。（2）控制脈沖頻率，可控制電機轉(zhuǎn)速。（3）改變脈沖順序，可改變轉(zhuǎn)動方向。應用：由于步進電動機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)控機床、鐘表工業(yè)及自動記錄儀等方面都有很廣泛的應用二、步進電動機及其控制種類：勵磁式和反應式兩種。勵磁式步進電機的轉(zhuǎn)子上有勵磁線圈，依靠電磁轉(zhuǎn)矩工作。反應式步進電機的轉(zhuǎn)子上沒有勵磁線圈。依靠變化的的磁阻生成磁阻轉(zhuǎn)矩工作。應用最廣泛，它有兩相、三相、多相之分。三相反應式步進電動機的原理結(jié)構(gòu)圖如下：ABCIAIBIC

定子內(nèi)圓周均勻分布著六個磁極，磁極上有勵磁繞組，每兩個相對的繞組組成一相。采用Y連接，轉(zhuǎn)子有四個齒。定子轉(zhuǎn)子1、步進電機的結(jié)構(gòu)2、步進電機的工作原理

由于磁力線總是要通過磁阻最小的路徑閉合，因此會在磁力線扭曲時產(chǎn)生切向力，而形成磁阻轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動?，F(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)子的運動情況。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，而磁力線總是力圖從磁阻最小的路徑通過，故電動機轉(zhuǎn)子受到一個反應轉(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′極對齊。“三相”指三相步進電機；“單”指每次只能一相繞組通電；“三拍”指通電三次完成一個通電循環(huán)。CA'BB'C'A3412

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

這種工作方式下，三個繞組依次通電一次為一個循環(huán)周期，一個循環(huán)周期包括三個工作脈沖，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)動起來。每一拍轉(zhuǎn)過30°(步距角)，每個通電循環(huán)周期(3拍)磁場在空間旋轉(zhuǎn)了360°而轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90°(一個齒距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通電，轉(zhuǎn)子1、3齒與A、A'對齊。

A、B相同時通電，A、A'磁極拉住1、3齒，B、B'磁極拉住2、4齒，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15，到達左圖所示位置。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′對齊,又轉(zhuǎn)過15。3412CA'BB'C'AB、C相同時通電，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15。三相反應式步進電動機的一個通電循環(huán)周期如下：AABBBCC

CA，每個循環(huán)周期分為六拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過15（步距角），一個通電循環(huán)周期(6拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過90(齒距角)。與單三拍相比，六拍驅(qū)動方式的步進角更小，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)動時每個通電循環(huán)周期也分為三拍。每拍轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過30(步距角)，一個通電循環(huán)周期(3拍)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過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通電。

從以上對步進電機三種驅(qū)動方式的分析可得步距角計算公式：—步距角Zr

—轉(zhuǎn)子齒數(shù)m—每個通電循環(huán)周期的拍數(shù)實用步進電機的步距角多為3和1.5。為了獲得小步距角，電機的定子、轉(zhuǎn)子都做成多齒的。相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個磁場周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機轉(zhuǎn)過一個齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機為例，有四相四拍運行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍運行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對應一個脈沖信號，電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用θ表示。θ=360度/（轉(zhuǎn)子齒數(shù)*運行拍數(shù)），以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機為例。四拍運行時步距角為θ=360度/（50*4）=1.8度（俗稱整步），八拍運行時步距角為θ=360度/（50*8）=0.9度（俗稱半步）。3.步進電機的靜態(tài)指標術(shù)語定位轉(zhuǎn)矩：電機在不通電狀態(tài)下，電機轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩（由磁場齒形的諧波以及機械誤差造成的）靜轉(zhuǎn)矩：電機在額定靜態(tài)電作用下，電機不作旋轉(zhuǎn)運動時，電機轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機體積（幾何尺寸）的標準，與驅(qū)動電壓及驅(qū)動電源等無關(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)，但過分采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機的發(fā)熱及機械噪音。1)步距角精度

步進電機每轉(zhuǎn)過一個步距角的實際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運行拍數(shù)其值不同，四拍運行時應在5%之內(nèi)，八拍運行時應在15%以內(nèi)。2)失步

電機運轉(zhuǎn)時運轉(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，電機運轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細分驅(qū)動是不能解決的。4)最大空載起動頻率

4.步進電機動態(tài)指標及術(shù)語電機在某種驅(qū)動形式、電壓及額定電流下，在不加負載的情況下，能夠直接起動的最大頻率。5)最大空載的運行頻率

電機在某種驅(qū)動形式，電壓及額定電流下，電機不帶負載的最高轉(zhuǎn)速頻率。6)運行矩頻特性

電機在某種測試條件下測得運行中輸出力矩與頻率關(guān)系的曲線稱為運行矩頻特性，這是電機諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機選擇的根本依據(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)成步進電機的驅(qū)動系統(tǒng)，其方框圖如圖4，在下一節(jié)的方案選擇時，也是按照驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來進行。5.步進電機驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖4步進電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖基本原理作用如下：

(1)控制換相順序

通電換相這一過程稱為脈沖分配。例如：三相步進電機的三拍工作方式，其各相通電順序為A-B-C,通電控制脈沖必須嚴格按照這一順序分別控制A,B,C相的通斷。

(2)控制步進電機的轉(zhuǎn)向

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

(3)控制步進電機的速度

如果給步進電機發(fā)一個控制脈沖，它就轉(zhuǎn)一步，再發(fā)一個脈沖，它會再轉(zhuǎn)一步。兩個脈沖的間隔越短，步進電機就轉(zhuǎn)得越快。調(diào)整單片機發(fā)出的脈沖頻率，就可以對步進電機進行調(diào)速。

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

工作電壓方式：直流

工作電壓：信號端4~6V、控制端5~36V

調(diào)速方式：直流電動機采用PWM信號平滑調(diào)速。

特點：

1、可實現(xiàn)電機正反轉(zhuǎn)及調(diào)速。

2、啟動性能好，啟動轉(zhuǎn)矩大。3、工作電壓可達到36V，4A。

4、可同時驅(qū)動兩臺直流電機。

5、適合應用于機器人設計及智能小車的設計中。

實例一：用L298驅(qū)動兩臺直流減速電機的電路。引腳A，B可用于PWM控制。如果機器人項目只要求直行前進，則可將IN1，IN2和IN3，IN4兩對引腳分別接高電平和低電平，僅用單片機的兩個端口給出PWM信號控制A，B即可實現(xiàn)直行、轉(zhuǎn)彎、加減速等動作。

實例二：用L298實現(xiàn)二相步進電機控制。將IN1，IN2和IN3，IN4兩對引腳分別接入單片機的某個端口，輸出連續(xù)的脈沖信號。信號的快慢決定了電機的轉(zhuǎn)速。改變繞組脈沖信號的順序即可實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。圖13L298驅(qū)動步進電機伺服電動機又稱執(zhí)行電動機。其功能是將輸入的電壓控制信號轉(zhuǎn)換為軸上輸出的角位移和角速度，驅(qū)動控制對象。伺服電動機可控性好，反應迅速。是自動控制系統(tǒng)和計算機外圍設備中常用的執(zhí)行元件。伺服電動機可分為兩類：交流伺服電動機和直流伺服電動機三、伺服電動機及其控制1、交流伺服電動機

交流伺服電動機就是一臺兩相交流異步電機。它的定子上裝有空間互差90的兩個繞組：勵磁繞組和控制繞組，其結(jié)構(gòu)如圖所示。勵磁繞組控制繞組杯形轉(zhuǎn)子內(nèi)定子交流伺服電動機結(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:為磁級對數(shù)n0:電動機旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速(r/min),

n0=60f/ps:轉(zhuǎn)差率,s=(n0-n)/n0圖5—21.基本工作原理:交流伺服電動機以單相異步電動機原理為基礎(chǔ)，從圖5—2可以看出，勵磁繞組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，當有控制信號輸入時，兩相繞組便產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。該磁場與轉(zhuǎn)子中的感應電流相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使轉(zhuǎn)子跟著旋轉(zhuǎn)磁場以一定的轉(zhuǎn)差率轉(zhuǎn)動起來.放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––11(b)相量圖交流伺服電動機的接線圖和相量圖(a）接線圖交流伺服電動機的接線圖和相量圖放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––1勵磁繞組串聯(lián)電容C,是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場。適當選擇電容的大小，可使通入兩個繞組的電流相位差接近90,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場?？刂齐妷号c電源電壓頻率相同，相位相同或反相。勵磁繞組固定接在電源上，當控制電壓為零時，電機無起動轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)。放大器檢測元件控制信號+–+–控制繞組勵磁繞組+++–––1

若有控制電壓加在控制繞組上，且勵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。在旋轉(zhuǎn)磁場的作用下，轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動起來。交流伺服電動機的特點：不僅要求它在靜止狀態(tài)下，能服從控制信號的命令而轉(zhuǎn)動，而且要求在電動機運行時如果控制電壓變?yōu)榱?，電動機立即停轉(zhuǎn)。如果交流伺服電動機的參數(shù)選擇和一般單相異步電動機相似，電動機一經(jīng)轉(zhuǎn)動，即使控制等于零，電動機仍繼續(xù)轉(zhuǎn)動，電動機失去控制，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機的特性可知，轉(zhuǎn)子電阻值對電動機的機械特性有較大的影響，如圖5—4所示。當轉(zhuǎn)子阻值增大到一定程度，例如圖中r23時，最大轉(zhuǎn)矩可出現(xiàn)在s=l附近。為此目的，把伺服電動機的轉(zhuǎn)子電阻r2設計得很大，使電動機在失去控制信號單相運行時，正轉(zhuǎn)矩或負轉(zhuǎn)矩的最大值均出現(xiàn)在Sm>1的地方，這樣可得出圖5—5所示的機械特性曲線。

圖5—5中曲線l為有控制電壓時伺服電機的機械特性曲線，曲線T+和T-為去掉控制電壓后，脈動磁場分解為正、反兩個旋轉(zhuǎn)磁場對應產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩曲線。曲線T為去掉控制電壓后單相供電時的合成轉(zhuǎn)矩曲線。從圖中可看出，它與異步電動機的機械特性曲線不同，是在第二和第四象限內(nèi)。當轉(zhuǎn)速n為正時，電磁轉(zhuǎn)矩T為負，當n為負時，T為正，即去掉控制電壓后，單相供電時的電磁轉(zhuǎn)矩的方向總是與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向相反，所以，是一個制動轉(zhuǎn)矩。由于制動轉(zhuǎn)矩的存在，可使轉(zhuǎn)子迅速停止轉(zhuǎn)動，從而避免“自轉(zhuǎn)”現(xiàn)象。電機停止轉(zhuǎn)動所需要的時間，比兩相電壓Uf和Uc同時取消、單靠摩擦等制動方法所需的時間要短得多。這正是兩相交流伺服電動機在工作時，勵磁繞組始終接在電源上的原因。