首先，我們來了解一下什么是步進電機.步進電機是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的�？梢酝ㄟ^控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。步進電機可以作為一種控制用的特種電機，利用其沒有積累誤差(精度為100%)的特點，廣泛應用于各種開環控制。

現在比較常用的步進電機包括反應式步進電機,永磁式步進電機,混合式步進電機.其中混合式步進電機目前應用是比較多的。

其次就讓我們就來了解一下什么是測試系統。

很多汽車制動元件的檢測，例如液壓制動系中制動主缸助力器總成的檢測和氣壓制動系中氣制動閥的檢測，在測試系統中都需要用電機推動滾珠絲杠來模擬在實際汽車制動時踩下制動踏板進行制動的過程，滾珠絲杠推動主缸或是制動閥使其達到汽車制動時所需要的各種工作狀態，以便來測試各種性能。而混合式步進電機由于角位移與輸入脈沖嚴格成正比關系，在其運動過程中沒有累計誤差，跟隨性良好，所以選擇步進電機是汽車制動元件測試系統中性能較好的執行元件。

最后我們就要了解一下系統硬件的構成了。

汽車制動元件測試系統中，因為有氣壓或者液壓的壓力要測試，所以電磁閥、壓力表、壓力傳感器等是必不可少的，本文只討論步進電機作為執行元件在制動元件在測試中的應用，所以略去壓力測試部分。系統硬件組成有位移傳感器，力傳感器，步進電機；控制核心采用工控機和數據采集卡。

第一，系統硬件選型

　　深圳比亞迪汽車氣制動閥檢測試驗臺一臺，步進電機選用信濃步進電機，型號Y07-59D1-3260混合式步進電機，電流為3A、二相六線、轉子齒數為50齒，步距角1．8°驅動器采用MOONS兩相混合式步進電機驅動器Y2SSR4；32控機配置為研祥工控機IPC一810A，C1I850以上，QT80G，HY256M以上，52X光驅、USB光電鼠標、10M／100M自適應以太網卡。數據采集卡選用研祥公司PCL-812PG采集卡。位移傳感器量程為：（0～60）mm，精度為05％。輸入力傳感器量程為2500N，精度為1％。如圖1所示，為控制系統的基本組成。

　　步進電機正常運行的關鍵指標是其矩頻特性曲線要滿足系統的要求。因此需要對所選的型號為Y07-59D1-3260混合式步進電機做必要的驗證工作。

估算步進電機所需的運行轉矩：T=Te+Ta

式中：Te 一負載轉矩；Ta一加速轉矩。

　　由于無法計算電機的電磁轉矩，因此只能初步計算負載轉矩，步進電機需要克服制動元件彈簧力前進，估測得彈簧壓縮力約為150N，因此，需要的負載轉矩約為：

（1）

式中：F-彈簧壓縮力；V一步進電機的前進速度。

　　估算步進電機需克服起動摩擦、轉動慣量等所需的加速轉矩，機械部分的轉動慣量為：

（2）

式中：G一步進電機機械部分重量；D 一直徑。

　　加速轉矩Ta為：

 （3）

式中： Va一目標速度；ta一加速時間。

根據式（3）計算結果可知Ta很小，可以忽略。步進電機最大靜轉矩,故取最大靜轉矩，故取最大靜轉矩

根據Y07-59D1-3260混合式步進電機的矩頻特性曲線（圖略），可以看出該電機滿足系統的要求。

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