小功率电机.docx

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小功率电机

1.引言

1.1研究的意义和目的

步进电动机是用电脉冲信号进行控制，将电脉冲信号转换成相应的角位移或线位移的微电动机，它最突出的优点是可以在宽广的频率范围内通过改变脉冲频率来实现调速，快速起停、正反转控制及制动等，并且用其组成的开环系统既简单、廉价，又非常可行，因此在打印机等办公自动化设备以及各种控制装置等众多领域有着极其广泛的应用。

同时，步进电机在工业控制生产以及仪器上应用十分广泛。

通常都要对一些机械部件平移和转动，对移动的位移和角度控制要求较高，一般的电机很难实现对位置和角度的精确控制，在一些智能化要求较高的场合，用模拟芯片控制器及信号发生器来控制有一定局限性。

而用数字控制步进电机可以改善性能，步进电机能实现精确的角度和转数，具有良好的步进特性，在工控设备中得到了广泛的应用。

而单片机具有芯片体积小，兼容性强，低电压地，低功耗等特点，使单片机成为驱动步进电机的最佳控制单元。

所以单片机控制步进电机系统控制精度高，运行稳定，得以广泛运用。

随着微电子和计算机技术的发展，步进电动机的需求量与日俱增，研制步进电机驱动器及其控制系统具有十分重要的意。

1.2国内外研究现状

步进电机起源于英国，而在我国，步进电机的研究及制造则追溯到上世纪五十年代后期，从五十年代后期到六十年代后期，主要是在高端设计及制造领域使用或开发少量产品。

在当时，驱动电路所有半导体器件都是完全国产化，如全分立元器件构成的逻辑运算电路；电容耦合输入的计数器；触发器；环形分配器等。

七十年代初期，步进电机的生产和研究都有所突破，除反映在驱动器设计方面的长足进步以外，对反应式步进电机本体的设计研究发展到一个较高的水平。

从八十年代中期至今，由于步进电机精确模型做了大量研究工作，各种混合式步进电机及驱动器作为产品广泛利用。

在国外，对于大功率的工业设备驱动，目前基本不使用大扭矩步进电动机，因为从驱动电路的成本、效率、噪音、加速度、系统惯量与最大扭矩比来比较，并不划算。

从成本来看，加上电动机编码器整体技术，则其指标也将进一步提高。

综合考虑还是用直流电动机。

在一些少数高级的应用，就用空心转杯电机，交流电机等。

在小功率的场合，还使用步进电机，例如一些工业器材，工业生产装备，打印机，复印件等。

国外用许多现代的手段将步进电机排挤出驱动应用，除了前面提到的旋转编码器，在打印机领域，可以使用光电编码带或感应编码带配合直流电动机，实现闭环直线位移控制。

1.3研究内容

随着步进电动机系统在各种数字控制系统中的广泛应用，各种数字控制系统随步进电动机性能和使用条件的要求也越来越高。

这就要求不断研制出高性能高可靠性高集成化低价位的驱动器和低成本的单片机控制满足需求。

本课题以四相步进电机为代表作为研究对象，以先进的驱动技术为研究目的，开发高性能，高可靠性的驱动器，与四相步进电动机合理搭配使用，其技术指标如下:

额定电压：

5V～12V

额定电流:

600mA以下

工作方式:

四相八拍

本课题对步进电动机的驱动控制方式进行应用性研究，做出适合步进电动机运行特性的驱动控制方式及电路，利用模拟电子电路驱动模块实现对两相混合式步进电动机的闭环控制，通过键盘输入步进电动机的速度，且利用LCD实现实时转速显示。

这对提高四相步进电动机系统的性能，推动步进电动机的广泛应用，发展新一代高性能步进电动机控制系统，不仅具有较高的现实意义，而且具有一定的经济价值。

2.方案设计与论证

2.1系统控制方案

对于步进电机控制系统而言，其核心为电机的控制器。

对于控制系统的设计方法主要有模拟控制方式及数字控制方式，其中数字控制方式又可分为小规模数字电路控制电路、单片机控制电路以及专用逻辑电路等控制方式。

模拟控制方式的控制精度较低，抗干扰能力差，且不易用计算机控制。

因此现在步进电机控制系统的设计主要利用数字控制方式。

2.1.1基于PLC的控制方案

PLC，其研制基础是继电器控制以及计算机控制，作为新型的工业自动控制装置，其核心是微处理器，将自动化、计算机、通讯等技术于一体，具有安全可靠、环境适应能力强、编写程序简单方便等诸多优点，目前已在工业自动化领域广泛应用。

PLC的I/O接口电路全部使用的是光电隔离，进而实现了现场外电路同内电路之间的电气隔离；RC滤波器的全面使用，缩短了滤波时间，通常仅需10～20ms；屏蔽措施的广泛应用，有效避免了辐射干扰；开关电源具有良好的自诊断功能，性能优良，如果遇到电源故障或者软硬件问题，CPU可以立即进行分析处理；其使用的编程语言简单而方便，信息保护和恢复功能易于实现；警戒时钟WDT的应用给用户带来很大方便；能够实现程序备份功能以及动态数据电池的后备功能。

这些措施保证了PLC具有较高的可靠性。

在应用设计过程中，用户大都无需制作各种附加装置。

PLC生产厂家为满足工业控制需求，CPU、电源、I/O等构成了PLC的主要组成部件，其结构大都按模块化设计，各模块之间主要通过机架和电缆连接，用户可以按照系统规模和功能自行组合模块，简单灵活，方便实用。

另外，PLC的I/O接口模块十分丰富、编程方法简单多样，安装容易、维修方便。

2.1.2基于单片机的控制方案

单片机，它在一个芯片上集成了中央处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM、EPROM、FlashROM）定时器/计数器（Timer）和其他各种输入/输出（I/O）设备。

其具有明显的特点：

体积小、编程方便、功耗低、成本低。

正是这些特点，使得单片机在新产品的开发、应用系统的研制、智能控制器的研究等创造了极其有利的硬件环境。

单片机从内部的硬件到软件有一套完整的按位操作系统，其处理对象不是字或字节，而是位。

它不仅能对片内某些特殊功能寄存器的某位进行处理，如传送、置位、清零、测试等，还能进行位的逻辑运算，功能十分完备。

在单片机片内RAM区间还特别开辟了一个双重功能的地址区间（16个字节，单元地址为20H～2FH），它既可以作为字节处理，也可以作位处理（约128个位，位地址为00H～7FH）,使用极为灵活。

这一功能无疑给使用者提供了极大的方便。

在对产品设计过程中，单片机提供了具有在线编程（ISP）及在应用中编程（IAP）功能。

其通过计算机的并口或串口对程序进行下载编程。

该单片机引出的编程线与I/O口线复用，不增加单片机引脚数量。

ISP技术为单片机的开发、调试提供了方便，并单片机系统远程调试、升级成为现实。

IAP技术科实现单片机在应用中的再编程，这为仪器仪表的智能化提供了重要的技术手段。

2.2方案比较

PLC作为广泛应用于工业自动化领域的控制器,它的功能越来越强,性能越来越先进。

为了配合步进电机的控制,许多PLC都内置了脉冲输出功能,可以很好地对步进电机进行直接控制。

这种控制方式的优点是大大减少系统设计的工作量。

然而，在面对高校学生学习之用的前提下，对于单片机而言，其固有的优点则凸显出来，如体积小、功耗低等。

从学习与研究目的来说，首先，本课题所研究的对象为小功步进电机，而在工业用大功率电机上则普遍为直流电机。

其次，在理解步进电机原理的前提下，可学习步进电机驱动模块的原理以及设计思路，既可使自己在模电与数电上得到实质性的锻炼与提高，也是对学习C程序语言的一次综合演练。

从设计成本角度来看，其单片机控制方案明显优于PLC方案。

3.硬件设计

3.1总体设计框架

步进电机控制系统，要求采用模块化设计。

且每一模块与主控制单元都具有定向的物理层与逻辑层上的连接。

有如下要求：

1、实现按键模块输入

2、实现步进电机的正转、反转控制

3、实现步进电机的转速控制：

共为四档

4、LCD液晶显示屏能够显示电机的工作状态

根据功能设计的要求，可得到一个总体的设计框图，如图1：

图1系统硬件总体框图

由图1可以知该系统共有五个模块，每一个模块都与单片机直接或间接相连。

不难分析，单片机最小系统为该系统的核心，其控制着整个系统的运行方式。

首先，电源给该系统供电，为各个单元模块提供正常工作的必要条件。

其次，通过按键模块，给单片机不同的工作指示（高低电平）。

之后，单片机接受到来自按键模块的信号，从而在其内部进行数据分析与处理。

再者，单片机分析与处理后的最终不同数据（信号）分别给显示模块与驱动模块。

与此同时，驱动电路对接收来的信号进行分配与调整，使得步进电机工作；显示器也对接收到的数据进行分析处理，最终显示于屏幕上，且其显示内容与步进电机实际运行的方式相一致。

3.2控制模块设计

3.2.1STC89C52RC单片机特性及管脚功能

STC89C52RC是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器，俗称单片机。

它的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。

该器件与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，宏晶的STC89C52RC是一种高效微控器，其单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

主要特性如下：

●工作电压：

5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V单片机）

●工作频率范围：

0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz

●用户应用程序空间为8K字节

●片上集成512字节RAM

●通用I/O口（32个），复位后为：

P1/P2/P3/P4是准双向口/弱上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。

●ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片

单片机内部结构图为如图2所示：

管脚说明如图2：

图2管脚图

VCC：

供电电压。

GND：

接地。

P0口：

P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。

当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。

P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。

在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。

P1口：

P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。

P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。

在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。

P2口：

P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。

并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。

这是由于内部上拉的缘故。

P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。

在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。

P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。

P3口：

P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。

当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。

作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。

RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

ALE/PROG：

当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。

在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。

在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。

因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。

然而要注意的是：

每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。

如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。

此时，ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。

另外，该引脚被略微拉高。

如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

/PSEN：

外部程序存储器的选通信号。

在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。

但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

/EA/VPP：

当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。

注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。

在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。

XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：

来自反向振荡器的输出。

3）I/O口引脚：

a：

P0口，双向8位三态I/O口，此口为地址总线（低8位）及数据总线分时复用；

b：

P1口，8位准双向I/O口；

c：

P2口，8位准双向I/O口，与地址总线（高8位）复用；

d：

P3口，8位准双向I/O口，双功能复用口。

此外，STC89C52设有稳态逻辑，可以在低到零频率的条件下静态逻辑，支持两种软件可选的掉电模式。

在闲置模式下，CPU停止工作。

但RAM，定时器，计数器，串口和中断系统仍在工作。

3.2.2单片机最小系统

最小系统即单片机能够实现基本工作所需的必要外围环境。

其外围环境主要包括：

单片机、复位电路、时钟电路和电源。

如图3所示：

时钟电路：

片内有一个反相放大器所构成的振荡电路，XTAL1与XTAL2分别为振荡电路输入端和输出端。

时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。

在本环节中，选择前者。

在XTAL1和XTAL2引脚上外接定时元件，内部振荡电路就产生自激振荡。

其元件为石英晶体（12MHz）和瓷片电容（30pf）组成并联谐振回路。

由图可知，该系统的时钟周期为83ns。

复位电路：

复位，即对单片机内部存储器相关值进行初始化。

由原理图可知，当RST端口为高电平时实现复位和初始化。

在振荡器运行的情况下，要实现复位操作，必须是RST引脚至少保持两个机器周期的高电平。

CPU在第二个机器周期内执行内部复位操作，以后每一个机器周期重复一次，直至RST端电平变低。

图3单片机最小系统

3.2.3控制接口简介

为达到单片机与每一模块之间的信息传输，就要考虑到模块与模块之间的控制接口问题。

合理的安排与处理接口分配是整个系统得以运行的关键因素。

对于两个模块而言，实现相互之间的数据传输既需要物理连接，也要有逻辑上的支持。

因此既要考虑到在物理层上实现接口分配，也要在逻辑层上得到相应的调整。

就本系统，其主控制接口分配如表1所示。

表1控制接口简介

功能说明

单片机管脚

驱动电路

P1.0~P1.3、

LCD模块

P1.4~P1.6、P0.0~P0.7、P3.2、P3.3

报警器

P1.7

复位电路及显示

RST、P3.7

程序载入

P3.0、P3.1

电机换相

P3.6

时钟电路

XTAL1、XTAL2

转向显示

P2.6、P2.7

按键控制

P2.0~P2.3

电源

GND、VCC

3.2.4程序载入

STC89C52单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。

进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，我们采用了专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。

MAX232内部机构：

第一部分是电荷泵电路。

由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。

功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。

由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。

其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。

8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。

TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。

第三部分是供电。

15脚GND、16脚VCC（+5v）。

本设计采用了三线制连接串口，即和电脑的9针串口只连接其中的2根线：

第8脚的R2IN；第7脚的T2OUT；第15脚接地。

而与单片机连接采用两线制：

T2IN、R2OUT。

其中，T2IN接单片机的10号管脚，R2OU接单片机的9号管脚。

这是最简单的连接方法，但是对本设计来说已经足够使用。

电路如下图4所示。

图4MAX232与串口硬件连接

3.3步进电机概述

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元步进电机件。

在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。

可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。

3.3.1步进电机的特征及工作原理

A．特征：

1）一般步进电机的精度为步进角的3%-5%，且不累积。

2）步进电机外表允许的最高温度。

步进电机温度过高首先会使电机的磁性材料退磁，从而导致力矩下降乃至于失步，因此电机外表允许的最高温度应取决于不同电机磁性材料的退磁点；一般来讲，磁性材料的退磁点都在摄氏130度以上，有的甚至高达摄氏200度以上，所以步进电机外表温度在摄氏80-90度完全正常。

3）步进电机的力矩会随转速的升高而下降。

当步进电机转动时，电机各相绕组的电感将形成一个反向电动势；频率越高，反向电动势越大。

在它的作用下，电机随频率（或速度）的增大而相电流减少，从而导致力矩下降。

4）步进电机低速时可以正常转动，但若高于一定速度就无法启动，并伴有啸叫声。

步进电机有一个技术参数：

空载启动频率，即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率，如果脉冲频率高于该值，电机不能正常启动，可能发生丢步或者堵转。

在有负载的情况下，启动频率应更低。

如果要使电机达到高速转动，脉冲频率应该有加速过程，即启动频率较低，然后按一定加速度升到所希望的高频（电机转速从低速升到高速）。

B．工作原理：

常见的BYG通用系列二相步进电机是圆形混合式步进电机,步距角一般为1.8°。

图5为二相六线式步进电机的工作原理示意图。

由图可知,它有2个绕组,且每个绕组都有一个中间抽头。

因此,二相步进电机也就有了6根引线。

当电机中的绕组通电后,其定子磁极产生磁场,将转吸合到相应的磁极处。

若绕组在控制脉冲的作用下,通电方向使定子在顺时针方向轮流产生磁场,则电机可顺时针转动;通电方向使定子在逆时针方向轮流产生磁场,则电机可逆时针转动。

控制脉冲每作用一次,通电方向就变化一次,使电机转动一步,即一个步距角。

脉冲频率越高,电机转动也就越快。

图5步进电机工作原理

3.3.2步进电机的选择

步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。

一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来。

1）步距角的选择

电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率换算到电机轴上，每个分辨率电机应走多少角度（包括减速）。

电机的步距角应等于或小于此角度。

目前市场上步进电机的步距角一般有0.36度/0.72度（五相电机）、0.9度/1.8度（二、四相电机）、1.5度/3度 （三相电机）等。

2）静力矩的选择

步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。

静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。

单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。

直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行时只要考虑摩擦负载。

一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2～3倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）。

3）电流的选择

静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）。

4）力矩与功率换算

P=Ω·MΩ=2π·n/60P=2πnM/60。

其P为功率单位为瓦，Ω为每秒角速度，单位为弧度，n为每分钟转速，M为力矩单位为牛顿·米。

P=2πfM/400（半步工作），其中f为每秒脉冲数（简称PPS）

5）本系统所用电机参数

如表2：

表2电机参数

型号

步距角

力矩

额定电流

额定电压

相数

M35SP-7N

7.5度

29.4mN.m

807mA

12V

4

3.4驱动模块设计

3.4.1单极性驱动电路设计

单极性步进电机是指电流在线圈中的流动方是固定的,即电流方向流动一定。

步进电机的单极性驱动电路其结构如图6所示。

不难发现，电路包含2组带有中间抽头的线圈,整个电机共有6条线与外界连接。

2个绕组的中间抽头Vdd1和Vdd2都接高电平Vdd。

根据其工作原理,再将电机其余4线的电平轮流拉低，通电顺序依次为B→A→-B→-A,且4个状态按顺序周而复始进行变化时,步进电机就转动；若改变通电的顺序，则通电顺序为-A→-B→A→B，且4个状态也按顺序周而复始进行变化时，步进电机就逆向转动。

因此，当控制器STC89C52的引脚P1.3、P1.2、P1.1、P1.0输出的脉冲时序依次为0001→0010→0100→1000时,其脉冲经过光耦隔离后,再通过达林顿功率管实现功率放大，各个达林顿功率管轮流导通,产生相应的通电时序,从而带动步进电机的正常转动。

改变输出的脉冲时序即可实现电机反转。

图6单极性驱动电路

3.4.2双极性驱动电路设计

双极性则是指电流在步进电机线圈中的流动方向不是单向的，即电流在绕组线圈中有时沿某一方向流动,有时按相反方向流动。

驱动电路如图7所示，它使用8个晶体管来驱动2组相位。

对于四相五线式步进电机而言，2个绕组的中间抽头Vdd1和Vdd2可合并成一个公共端，且都悬空。

根据步进电机的工作原理,当控制器给驱动器发出脉冲信号时,驱动器经过环形分配器和功率放大后,电机绕组通电的顺序为Aa→Bb→aA→bB,其4个状态按顺序周而复始进行变化,电机转动；若通电时序就变为bB→aA→Bb→Aa时,电机逆向转动。

步进电机运转时,当达林顿管Q1和Q4导通时,线圈中电流方向为A→a；当林顿管Q2和Q3导通时,线圈中电流方向为a→A。

可见,步进电机线圈中的电流方向在运转过程中是不断改变的。

因此，当控制器STC89C52的引脚P1.3、P1.2、P1.1、P1.0输出的脉冲时序依次为0110→0101→1001→1010时,其脉冲经过OC门电路进行隔离后，再通过达林顿功率管实现功率放大,各个达林顿管轮流导通,产生相应的通电时序,从而驱动步进电机的正常转动。

同样,当输出的脉冲时序反向时,电机也就反转。

图7双极性驱动电路

3.4.3方案比较及选择

从结构上看，对比图7和图8的驱动电路图可以看出,单极性驱动电路比双极性驱动电路简单，也比较容易理解。

单极性驱动电路只需要4个达林顿功率管TIP142轮流导通,使各个绕组线圈轮流产生单向电流，从而驱动电机运转；而双极性驱动电路使用了8个达林顿功率管TIP142，通过OC门电路控制其导通,使绕组线圈轮流产生双向电流，从而才驱动电机运转。

从性能上看，实践表明,两种驱动电路在相同电压VDD的驱动下，单极性驱动电路的输出力矩比双极性驱动电路要小。

由于步进电机的输出力矩与电机的有效体积、线圈匝数磁通量、电流成正比，所以,电机有效体积越大,则励磁安匝数越大,定转子间气隙越小电机力矩越大，反之就越小。