某电力公司事业部管理架构分析

电力事业部管理架构机密2003年8月此报告仅供电力开发公司内部使用。未经书面许可，其他机构不得擅自传阅、引用或复制 战略决定各业务发展方向，在战略之下确定了主业管理模式，并进而形成对应的组织架构和部门结构。决不可以在不考虑战略的情况下，松散地、权宜地考虑主业发展问题。大的原则：目 录第一部分理想事业部的主要管理模式第二部分黑龙江省辰能集团发展战略第三部分电力事业部架构的核心思想第四部分电力事业部的发展规划第一部分理想事业部的主要管理模式Multi-divisionalForm（多事业部结构）的简称：二级单位按产品或区域划分为多个部门，每个部门可以有自己的U型结构。M型从法律地位上看，事业部制可以是子公司以外的非法人机构，它们对外发生的债务关系，总公司要承担责任。事业部制是一种适当分权制，对外有经营权。没有法人权，但可以称其为委托法人，即在受总公司委托后，事业部可以对外签订合同，法律上承认有效。事业部通常按照产品或者经营区域划分。在实际上，有些企业常常是多种组织形式并行。如联想集团下面有事业部、分公司和子公司等。事业部的法律定义事业部是二级单位重要的组织形式公司以集权化管理为前提，事业部自行负责本身的绩效、成果及对公司的贡献。事业部有其本身的管理阶层，自行经营其单位的业务。事业部结构具有众多优点，如组织明确性、经济性、稳定性和适应性；决策更加快捷和符合市场实际情况；培养和考验经理人担任高级管理的责任。事业部组织需要一些特定的条件：①不能有软弱的“中央”，凡影响企业整体性或未来利益方面的决策，尤其是用人权和财务权方面，均应由中央管理层作出决定。②高层管理必须与各事业部分开设置。③事业部规模不宜过大或过小。④完整的事业部结构。从理论上说，只有算得上是一个完整的企业机构，这部门才能算是一个“事业部”。事业部的组织结构事业部型通常是半自主的利润中心，特点是利润分配要依赖大公司总部的决策，同时总公司利用适度的科层结构和市场机制对事业部进行控制。事业部成功与否的关键是能否实现资源共享和协同作战。事业部制的特点是“集中决策、分散经营”。其优点有二：一是决策层可从具体经营杂务中解脱出来，更宏观更全面地把握企业发展方向；二是经营部门可拥有更多的自主权，具体经营决策更快捷。其缺点也有二：一是拉长了管理战线，最高决策层与具体经营活动之间有了新的组织结构，无论是决策的实施还是信息的反馈，都必然会有一定的滞后性；二是经营部门自主经营，会更多考虑部门利益而忽略整体利益，同时机构重复设置，造成公司资源的浪费。如何扬长避短、灵活运用事业部制，是企业扩张和分设二级机构中始终需要认真考虑的重要课题。事业部的导入1）充分授权，明确事业部的自主权事业部是企业内部分权管理的二级组织结构，实质是集权和分权的合理平衡。对事业部的控制要通过集权的手段，对分权进行适当监督和制约，减少分权带来的弊端，放大事业部的优势。2）严格考核，注重事业部的绩效事业部是企业的利润中心，必须注重对事业部销售收入、增长率、市场份额和利润等进行考核。考核的目的是鼓励事业部积极扩张，同时兼顾效益和资产责任。3）“人财两得”，抓住事业部的“牛鼻子”事业部的重要人才资源是企业的人才资源，高层管理岗位应由总部公司直接任免。对事业部的财务控制主要有以下几方面：1）预算控制—依据预算对事业部的收支进行总量控制。2）融资控制—公司统一融资，事业部对资金实行有偿占用。3）现金控制—对现金实行集中管理，事业部对自身的现金流量平衡负责。4）利润控制—事业部的全部利润由公司战略和目标统一分配。事业部的控制第二部分黑龙江省辰能集团发展战略第一步，用2～3年的时间，通过向财务投资模式的转变，提高公司的投资回报率，培养公司主业的自主经营能力。此阶段建议采取稳中求进的发展策略。第二步，用5～8年的时间，在有限的产业领域内（电力、公用设施、高科技、金融、房地产等）通过控股经营，培养产业经营与资本运营能力，完成向战略投资模式的转型。此阶段建议采取参与有限领域的产业整合的“聚焦”策略。实现主业发展目标的前提首先是通过专业化经营提升其资本运营能力和经营管理能力为积极发展主营业务，集团本部提倡试行事业部制，在专业化的基础上追求组织的扁平化；二是围绕主业抓好优质资产的整合，积极实施债务与股权重组，同时加大“退出”和“放小”力度，集中优势兵力，保留大厂，放弃小厂。第三部分电力事业部架构的核心思想3.1内部外部趋势分析3.2电力投资远景展望3.3当前组织变革思路3.1.1辰能收入结构分析 从公司利润（收入）来源看，债权利息占97％，其中电力债权是公司的主要收入与利润源泉。公司投资收益率低。今后，电力仍将是辰能集团立足的根基，但随着地方电源格局的演变，主业经营压力将形成公司发展的瓶颈：一是存量债权正逐年清还，二在时间上不可能长期维系公司迅速发展之需，而辰能其他业务领域基本上处于扣除各项费用的不赢利状态。依据产业成长阶梯的设想，预测三大产业未来年度收入的重心将是在稳步发展电力主业的基础上，实现资产结构调整，向高科技产业投资与金融领域移动转移。3.1.1辰能收入结构分析当前阶段，辰能在集团层面上需要系统考虑资源在各职能部门之间、电力主业与非电力领域之间的合理配置：第一、各类资源的首要任务应是确保电力业务的稳定；第二、除电力主业外的资源配置的首要任务应是确保辰能“两翼”中的一翼能够快速登上第一个台阶。结论：集团资源配置指导原则3.1.2地方发电市场格局演变与电力开发公司在主业管理模式上的错位辰能主业资源分散在各职能块的模式与电源市场竞争态势的变化趋势不符在辰能的电力主业领域内，随着电源市场的建设与经营管理的竞争加剧，必将由跨区域、高效运营型，向兼具资金优势与运营优势型发展，而辰能如果仍然维系重直线职能、轻业务发展的模式，各职能科室各自作战，主业竞争力将会呈逐步消弱的趋势。电源建设资金与经营管理优势政府垄断地方割据电信分拆有限竞争5+1格局全业务竞争友情经营友情经营政府垄断地方割据电信分拆有限竞争5+1格局全业务竞争友情经营友情经营政府垄断地方割据电信分拆有限竞争5+1格局全业务竞争友情销售友情销售中国电力产业的发展阶段政府垄断电源分拆有限竞争5+2格局全业务竞争职能管理业务管理？总经理层资本运营部企业经营管理部项目开发部不良资产管理部3.1.2地方发电市场格局演变与电力开发公司在主业管理模式上的错位 随着电源点建设与企业化经营的竞争格局的变化，专业化管理的趋势加强。电力事业部资本运营部电力部分企业经营管理部电力部分项目开发部电力部分职责集团内电力行业投资的债权（部分）、全部股权的统一经营管理，对集团战略中的主业发展负责总经理层通过整合集团公司现有资源，加强对电力主业的投资与经营能力，寻找股价溢价或控股经营的机会。考核目标体系责任到位，利于管理意义建议事业部内部在专业化的基础上实行综合管理，不再设下属部门电力事业部不良资产管理部电力部分3.1.3辰能经营管理流程与趋势不协调目前企业经营管理部、资本运营部、项目开发部作为集团电力主业的综合管理板块，同时兼顾新项目的开发、辰字头权属公司的经营管理职能，横向协调幅度较大，纵向管理跨度较大，至使工作效率提高的难度加大，不便于管理考核；现在的项目开发部负责电力与非电项目前期考察、论证与实施，涉及行业和知识能力的跨度过大，不利于向纵深专业化发展，与公司战略发展方向不能及时匹配；目前的企业经营管理部负责所有下属公司的经营状况监督和管理，电力与非电行业对管理的深度和人员能力素质要求明显不同，管理跨度过大；目前资本运营部兼顾电力与非电业务的资本运作和集团新项目的投资分析经营管理部项目投资部战略发展部投资管理部总经理三总师副总经理决策过程新项目（业务）培育综合管理部建立一对一的信息渠道 为适应电源点建设与运营格局的变化，需要培育集团公司的主业投融资策划能力和经营管理的专业化能力，但局限于辰能目前除区域内稍具影响力的几个电厂外，尚远不具备与地方政府、5家国家级发电公司及外资公司相博弈的能力，因此适应辰能目前的经营状况和资源状况，这两项工作宜采用渐进的方式系统地提高——建立非典型事业部制的电力事业部。结论：3.2电力投资远景展望 适应加快振兴东北老工业基地的经营环境的不断变化，伴随着电力开发公司在地区电力市场的不断拓展，未来辰能集团电力主业的管理体系应成为高度专业化的，面向区域发电市场的，运行机制顺畅、运转协调、指挥灵活的高效战略业务单元的管理平台。3.3当前组织变革思路根据按产业目标配置业务资源的原则，在集团层面上，根据电力主业初期的发展需要，集团资金资源向电力事业部倾斜和扶持；适应经营环境的变化，通过组织结构的调整，逐步加强电力主业的投融资策划能力和与高端发电集团、外资电力运营公司的对接能力；加强电力事业部所辖电力资产的股权、债权管理的计划性和规范性；完善对本事业部职能人员的考核与激励机制；加强电力资产投融资运作能力的培养和管理人员专业素质的提高。第四部分电力事业部的发展规划4.1发展定位与目标4.2管理策略与控制4.3组织调整与配合4.4管理体系的改进4.1发展定位与目标

资产指标投资收益率指标时间指标设定时间指标设定2002年电力资产占公司投资资产84％2002—2005年2%（存量股权增值及谋求控股方案实施期间，盈利能力基本维持现状）2005年1.3-4家大电厂股权增值方案的推进；尝试控股战略；2.电力资产占总投资资产比重为70%；3.小电厂同步整合。2004—2010年3-8%（存量股权增值及谋求控股方案实施后，盈利能力随着外资或高效运营企业的介入而提升）2010年电力资产占总投资资产55%；

4.1发展定位与目标存量电力资产是公司发展的基础。因此，公司仍将保持电力行业投资为主业的战略主线。同时，在地区经济和电力体制改革的大环境下，把握机遇，对已有的电力资产采取“稳中求进”的策略，在改革与发展的动态中，寻求新的价值增长机会。随着其他产业经营业务单元（具独立经营权的子公司）的经营效率不断提升，考虑逐渐降低电力资产在总资产构成中的比重。发展定位目标分解经营目标将按照战略和效益两个纬度向下进行分解；具体的分解指标包括战略性问题经营变动统计情况、年度经营计划制定与执行情况、投资收益率、资产保值增值率、预算控制状况等，分解的目标将作为部门考核的指标。4.2管理策略与控制参股电力项目战略对策：应集中优势兵力，保留大厂，放弃小厂。保留四个大电厂中的投资，作为稳定的营业收入，防止公司战略转型期间，主营业务也同步发生巨变。对于小厂，应选择合适时机，部分放弃。莲花电厂的依附策略：莲花水电作为地区的调峰电厂，具有特殊地位。建议其股权与债权保留不动，同时加强规范治理，防止大股东和内部人控制。小电厂的逐步退出策略：放弃小电厂的股权主要是为了减少管理跨度。因此应选择时机，逐步退出，同时还需视具体情况区别对待。构建以电力投融资运营为中心，运转协调、指挥灵活的业务管理流程；引入平衡记分卡，建立电力主业的战略管理系统：拥有人力资源优化配置的权力，拥有权限范围内的预算审批权；集团公司一般是在资金、财务信息和人事等方面集中控制的基础上，在财务控制上形成一套包括财务激励机制、财务监控机制和资金运作机制在内的集团公司财务管理体系，然后充分实行分权管理制度。4.3组织调整与配合电力事业部三个目标的平衡有效率有效果（竞争实力增强）适应性强电力资产投融资管理国资保值增值电力市场利润与投资回报4.3.1电力事业部组织职能电力事业部的职责:负责完成集团下达的经营计划与目标；负责新电力项目的市场开拓；负责电力市场信息的收集和反馈工作，协助集团公司的电力市场调查工作；负责对地方政府及相关机构的攻关工作；与集团财务中心密切配合做好主业的财务管理工作；与集团投资管理部门配合做好公司整体资产及产权的管理工作。电力事业部的工作流程:接受总经理的直接领导；事业部部长享受集团公司副总待遇；在战略规划、经营计划管理上要与战略发展部、经营管理部形成正式的工作流程；在资本运营上要同集团公司投资管理部和项目投资部形成正式的工作流程；在财务监控与激励机制上要与集团公司财务审计部、人力资源部建立正式的工作流程。4.3.2强化电力事业部在电力资产投融资领域的作用 电力事业部在辰能公司主业的投融资运营方面起到非常重要的作用。 在未来辰能电力产业规划和发展过程中，电力事业部作为业务系统中的重要组成模块，应在组织系统之下，建立完善正规的流程和机制，明确部门的责任和作用，并纳入考核。4.3.3电力资产经营与管理人员的专业化问题主要工作：建立持续的业务人员投融资领域和电力生产经营专业知识培训体系，不断提高现有人员的专业知识水平；根据经营的现实情况，有意识的向机构充实兼具金融专业和电力生产经营背景的高级人员；有意识的培养具有金融与电力生产经营专业水准的人员走上领导岗位。4.3.4专业化组织不仅仅是机构设立的问题营销组织营销组织机构设置营销岗位职责权力相互关系营销部门与其他部门关系营销工作流程电力事业部事业部岗位设置主要岗位职责权力相互关系事业部与其他部门关系工作流程4.3.5电力事业部组织调整的原则 虽然面临电源点建设格局竞争加剧、电厂经营管理专业化趋势的加强，但考虑到辰能集团目前没有控股电厂，总部投融资策划能力有待加强、区域内电厂经营管理能力尚需提高等，从现实的角度上看，在人员配置和调整上，要逐步到位，但在机制和流程上应加快脚步，为未来的竞争能力上台阶打下基础。4.4管理体系的改进4.4.1年度规划4.4.2职业发展4.4.3考核激励4.4.4运营监控4.4.5能力提升4.4.1年度规划年度经营规划模板结构上一年度经营回顾上一年度经营策略落实的成绩；上一年落实经营策略的不足；客户需求分析目标客户群识别；目标客户群需求分析；竞争环境分析宏观分析（社会/经济/政策/技术变化和影响）；产业分析（市场容量/规模变化趋势）；竞争（区域内竞争对手市场份额及优劣势分析）；内部环境分析（公司内部价值链的优劣势分析）；得出SWOT分析；年度经营规划模板结构SWOT分析Strength（注：和主要竞争对手相比较已经具备的竞争优势）Opportunity（由于外界环境变化（主要是需求、竞争和技术）给本区域带来的机会）Weakness（注：和主要竞争对手相比存在的竞争劣势）Threat（目前正在出现的或可能出现的变化（主要是需求、竞争和技术）对本业务造成的威胁）内部分析不利影响S1:S2:S3:….W1：W2：W3：……O1：O2：…..外部分析有利影响年度经营规划模板结构经营策略：完成经营目标的关键策略（1）列出关键的策略及在SWOT分析中的依据； （2）解释通过什么样的举措、方式或手段来实现这一策略； （3）要标注可衡量的里程碑事件和时间。年度经营规划模板结构计划实施的主要风险和应对方法主要风险降低风险的举措不需要罗列所有的风险，列出来的风险一定是最主要的。提出明确的、可操作的应对举措。风险一：风险二：风险三：风险四：风险一应对举措：风险二应对举措：风险三应对举措：风险四应对举措：年度经营规划的重要作用经营规划能够帮助业务单元（各独立经营的子公司及事业部）系统的分析外部和各环节出现的问题，不遗漏掉市场机会和存在问题；经营规划将迫使经营人员系统的思考经营问题，在规划过程中与管理层进行充分的上下沟通和不断修正，能够提高业务单元工作人员的经营能力；经营规划可以起到与生产、财务、投资、经营管理的沟通桥梁的作用；经营规划完全明确了必须在预定日期之前达到目标的责任，便于管理控制和考核。4.4管理体系的改进4.4.1年度规划4.4.2职业发展4.4.3考核激励4.4.4运营监控4.4.5能力提升员工职业发展规划建立事业部工作人员职业发展规划，为同时实现电力事业部工作人员个人发展目标和集团公司发展战略目标服务。实现经营目标吸引和留住人才事业部人员职业发展计划的核心内容 建立起职业发展序列、明确职业发展路径、明确员工实现职业发展的方式。职业发展序列职业发展的路径实现职业发展的方式对事业部岗位进行分类确定职业发展序列种类和级数确定职业发展的纵向、横向路径职业发展需要员工、公司双方面的共同努力，具体包括培训、个人工作绩效等事业部人员职业发展序列管理序列(初步）主管部长（副总待遇）高级管理者中级管理者初级管理者根据具体岗位的性质、经验技能要求、职责大小等的不同，每个岗位所覆盖的职级不同8个级别10个级别10个级别10个级别职业发展路径电力事业部人员职业发展路径包括纵向发展和横向发展两条路径。横向发展同岗位内向更高的职级发展纵向发展纵向发展指的是传统的晋升道路，即行政管理级别的晋升

纵向

发展

横向发展员工发展突出多方向发展的可能性和机会职业发发展方式对于经营人员而言，职业发展是一个从入职到有所成就的发展历程。入职阶段入职培训试用观察发展阶段成就阶段赋予更大管理责任经理人培训计划部门内部培训部门交叉培训通用类培训专业类培训赋予更大经营责任生产经营专家培训计划横向发展

纵向发展职业发展方式 年底绩效评估是员工发展的关键点，公司充分重视“双高”及“一高一符合”人才。4.4管理体系的改进4.4.1年度规划4.4.2职业发展4.4.3考核激励4.4.4运营监控4.4.5能力提升考核的整体思路考核的作用是保证公司战略和策略实施的有力手段和重要保证；考核是建立在良好的目标和计划基础之上的，否则考核将起不到应有的激励和监控作用；考核在关注过去业绩实现的同时，更要兼顾公司应对未来竞争的核心资源和能力的培养。应该考核那些经营人员能够影响和发生作用的指标。考核的定位考核整体思路为更有效的对经营进行管理和控制，每半年对事业部考核一次，一年考核两次，考核结果将影响事业部工作人员后六个月的薪酬收入；年终根据全年实际业绩和年初制定目标，对完成目标的人员进行一次性的奖金奖励；考核体系原则上参考《集团公司对子公司高管绩效考核管理办法》。4.4管理体系的改进4.4.1年度规划4.4.2职业发展4.4.3考核激励4.4.4运营监控4.4.5能力提升运营监控运营会议规划经营汇报制度费用使用控制运营会议规划经营分析会月例会经营、投资、人力、财务沟通月例会经营季度总结分析会经营半年总结会经营年度总结\年度规划会会议作为公司沟通情况、商讨问题、作出决策的最重要的机制，对于保证辰能投资业务体系市场竞争力提升发挥至关重要的作用，这也是众多杰出企业对会议机制高度重视的原因。为保障经营会议机制真正高效的起到发现问题、解决问题和加强沟通的作用，建议辰能电力事业部严格按照公司即将出台的会议规范要求进行。经营分析会月例会会议时间：每月8日，逢周末顺延。（季度末月例会并入季度总结会）召集部门：电力事业部参加部门：总经理、集团相关职能部门主管副总、电力事业部列席部门：经营管理部、投资管理部、财务审计部、人力资源部会议内容：在对各电厂经营数据汇总的基础上，电力事业部按经营计划在电量、成本、综合三个纬度，进行效益、成本数据分析，并对下月经营进展进行预测；列出经营前端重点问题，在会上讨论并提出解决办法；对市场竞争情况进行定期的分析和跟踪，列出重点问题，在会上讨论并提出解决办法。经营、投资、人力、财务沟通月例会会议时间：与经营分析会同天召开。（季度末月例会并入季度总结会）召集部门：电力事业部参加部门：总经理、集团相关部门主管副总、电力事业部、集团经营管理部、投资管理部、人力资源部、财务部会议内容：集团经营管理、投资管理、考核组织部门对上月的业务进展情况进行总结和汇报，要求建立汇报内容模板；经营管理、投资管理之间沟通上月发生的合作协调中发生的主要问题，争取在会上给予解决办法；经营管理、投资管理沟通下月计划下达和推进工作，分析可能出现问题和应对措施。经营季度总结分析会会议时间：季度末月8日，逢周末顺延。召集部门：电力事业部参加部门：总经理、集团相关部门主管副总、经营管理部、战略规划部、投资管理部、财务部、人力资源部，电力事业部、各投资企业的派驻董事与监事会议内容：对季度经营工作进行分析、总结，并指出主要问题；经营管理、投资管理部门汇报季度业务进展和主要问题相关部门沟通解决存在问题，高层决策解决办法；对下一季度工作进行预测和工作安排。经营半年总结会规划会会议时间：每年7月召集部门：电力事业部参加部门：总经理、集团相关部门主管副总、电力事业部高管、各投资企业的派驻董事与监事会议内容：对半年经营情况进行分析和总结；对下半年面临的经营形势进行分析、判断和预测；明确下半年重点工作和工作安排。经营年度总结会\年度规划会会议时间：财年末召集部门：电力事业部参加部门：总经理、集团相关部门主管副总、电力事业部全体人员、各投资企业的派驻董事与监事会议内容：对全年经营情况进行分析和总结；对表现突出的团队和人员进行表彰；启动并结束经营年度规划流程。经营汇报制度事业部周计划上报制度事业部季度总结制度事业部月度汇报制度经营管理部制定模板，事业部定期以电子邮件形式汇报；在汇报和总结中，要求对经营进展进行分析，发现重要问题，并列出需要总部资源支持的核心问题。经营管理部将依据在这一过程搜集事业部关键能力考核的素材。费用使用控制1、建议事业部固定和半固定费用公司定期拨付，无需审批流程；2、对于与项目相关的变动费用审批，要严格按照流程和项目进行控制，具体流程见相关财务制度。4.4管理体系的改进4.4.1年度规划4.4.2职业发展4.4.3考核激励4.4.4运营监控4.4.5能力提升制定人员培训规划 在目前电力市场大改革的现实情况下，电力事业部要加强培训，在如下方面提高经营人员的素质和能力：知识生产知识经营知识行业知识竞争知识技能沟通技能分析技能组织技能时间管理谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH2009电子大赛电机部分培训一、直流电机（）汇报人姓名图4为采用内部集成有两个桥式电路的专用芯片L298所组成的电机驱动电路。驱动芯片L298是驱动二相和四相步进电机的专用芯片，我们利用它内部的桥式电路来驱动直流电机，这种方法有一系列的优点。每一组PWM波用来控制一个电机的速度，而另外两个I/O口可以控制电机的正反转，控制比较简单，电路也很简单，一个芯片内包含有8个功率管，这样简化了电路的复杂性，如图所示IOB10、IOB11控制第一个电机的方向，IOB8输入的PWM控制第一个电机的速度；IOB12、IOB13控制第二个电机的方向，IOB9输入的PWM控制第二个电机的速度。

）

步进电机是利用电磁铁的作用原理，将脉冲信号转换为线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，步进电机转动一定角度，带动机械移动一小段距离。特点:（1）来一个脉冲，转一个步距角。（2）控制脉冲频率，可控制电机转速。（3）改变脉冲顺序，可改变转动方向。应用：由于步进电动机的这一工作职能正好符合数字控制系统要求，因此它在数控机床、钟表工业及自动记录仪等方面都有很广泛的应用二、步进电动机及其控制种类：励磁式和反应式两种。励磁式步进电机的转子上有励磁线圈，依靠电磁转矩工作。反应式步进电机的转子上没有励磁线圈。依靠变化的的磁阻生成磁阻转矩工作。应用最广泛，它有两相、三相、多相之分。三相反应式步进电动机的原理结构图如下：ABCIAIBIC

定子内圆周均匀分布着六个磁极，磁极上有励磁绕组，每两个相对的绕组组成一相。采用Y连接，转子有四个齿。定子转子1、步进电机的结构2、步进电机的工作原理

由于磁力线总是要通过磁阻最小的路径闭合，因此会在磁力线扭曲时产生切向力，而形成磁阻转矩，使转子转动。现以BCIAIBIC的通电顺序，使三相绕组轮流通入直流电流，观察转子的运动情况。ABCA（1）三相单三拍（FLASH）CA'BB'C'A3412

A相绕组通电，B、C相不通电。气隙产生以A-A为轴线的磁场，而磁力线总是力图从磁阻最小的路径通过，故电动机转子受到一个反应转矩，在此转矩的作用下，转子必然转到左图所示位置：1、3齿与A、A′极对齐。“三相”指三相步进电机；“单”指每次只能一相绕组通电；“三拍”指通电三次完成一个通电循环。CA'BB'C'A3412

同理，B相通电时，转子会转过30角，2、4齿和B、B´磁极轴线对齐；当C相通电时，转子再转过30角，1、3齿和C´、C磁极轴线对齐。1C'342CA'BB'ACA'BB'C'A3412

这种工作方式下，三个绕组依次通电一次为一个循环周期，一个循环周期包括三个工作脉冲，所以称为三相单三拍工作方式。按ABCA……的顺序给三相绕组轮流通电，转子便一步一步转动起来。每一拍转过30°(步距角)，每个通电循环周期(3拍)磁场在空间旋转了360°而转子转过90°(一个齿距角)。CA'BB'C'A3412CA'BB'C'A3412

A相通电，转子1、3齿与A、A'对齐。

A、B相同时通电，A、A'磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子转过15，到达左图所示位置。按AABBBCC

CA的顺序给三相绕组轮流通电。这种方式可以获得更精确的控制特性。（2）三相六拍（FLASH）CA'BB'C'A3412B相通电，转子2、4齿与B、B´对齐,又转过15。3412CA'BB'C'AB、C相同时通电，C'、C

磁极拉住1、3齿，B、B'磁极拉住2、4齿，转子再转过15。三相反应式步进电动机的一个通电循环周期如下：AABBBCC

CA，每个循环周期分为六拍。每拍转子转过15（步距角），一个通电循环周期(6拍)转子转过90(齿距角)。与单三拍相比，六拍驱动方式的步进角更小，更适用于需要精确定位的控制系统中。AB通电CA'BB'C'A3412BC通电3412CA'BB'C'ACA通电CA'BB'C'A3412与单三拍方式相似，双三拍驱动时每个通电循环周期也分为三拍。每拍转子转过30(步距角)，一个通电循环周期(3拍)转子转过90(齿距角)。（3）三相双三拍（FLASH）按ABBCCA的顺序给三相绕组轮流通电。每拍有两相绕组同时通电。

从以上对步进电机三种驱动方式的分析可得步距角计算公式：—步距角Zr

—转子齿数m—每个通电循环周期的拍数实用步进电机的步距角多为3和1.5。为了获得小步距角，电机的定子、转子都做成多齿的。相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB，四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移用θ表示。θ=360度/（转子齿数*运行拍数），以常规二、四相，转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为θ=360度/（50*4）=1.8度（俗称整步），八拍运行时步距角为θ=360度/（50*8）=0.9度（俗称半步）。3.步进电机的静态指标术语定位转矩：电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩（由磁场齿形的谐波以及机械误差造成的）静转矩：电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。此力矩是衡量电机体积（几何尺寸）的标准，与驱动电压及驱动电源等无关。虽然静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过分采用减小气隙，增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这样会造成电机的发热及机械噪音。1)步距角精度

步进电机每转过一个步距角的实际值与理论值的误差。用百分比表示：误差/步距角*100%。不同运行拍数其值不同，四拍运行时应在5%之内，八拍运行时应在15%以内。2)失步

电机运转时运转的步数，不等于理论上的步数。称之为失步。3)失调角

转子齿轴线偏移定子齿轴线的角度，电机运转必存在失调角，由失调角产生的误差，采用细分驱动是不能解决的。4)最大空载起动频率

4.步进电机动态指标及术语电机在某种驱动形式、电压及额定电流下，在不加负载的情况下，能够直接起动的最大频率。5)最大空载的运行频率

电机在某种驱动形式，电压及额定电流下，电机不带负载的最高转速频率。6)运行矩频特性

电机在某种测试条件下测得运行中输出力矩与频率关系的曲线称为运行矩频特性，这是电机诸多动态曲线中最重要的，也是电机选择的根本依据。如图2所示：图2力矩与频率曲线图环形分配器、功率放大器以及其它控制线路组合构成步进电机的驱动系统，其方框图如图4，在下一节的方案选择时，也是按照驱动系统的结构来进行。5.步进电机驱动系统的结构图4步进电机驱动系统结构图基本原理作用如下：

(1)控制换相顺序

通电换相这一过程称为脉冲分配。例如：三相步进电机的三拍工作方式，其各相通电顺序为A-B-C,通电控制脉冲必须严格按照这一顺序分别控制A,B,C相的通断。

(2)控制步进电机的转向

如果给定工作方式正序换相通电，步进电机正转，如果按反序通电换相，则电机就反转。

(3)控制步进电机的速度

如果给步进电机发一个控制脉冲，它就转一步，再发一个脉冲，它会再转一步。两个脉冲的间隔越短，步进电机就转得越快。调整单片机发出的脉冲频率，就可以对步进电机进行调速。

主要元件：恒压恒流桥式2A驱动芯片L298N、光电耦合器TLP521-4

工作电压方式：直流

工作电压：信号端4~6V、控制端5~36V

调速方式：直流电动机采用PWM信号平滑调速。

特点：

1、可实现电机正反转及调速。

2、启动性能好，启动转矩大。3、工作电压可达到36V，4A。

4、可同时驱动两台直流电机。

5、适合应用于机器人设计及智能小车的设计中。

实例一：用L298驱动两台直流减速电机的电路。引脚A，B可用于PWM控制。如果机器人项目只要求直行前进，则可将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接高电平和低电平，仅用单片机的两个端口给出PWM信号控制A，B即可实现直行、转弯、加减速等动作。

实例二：用L298实现二相步进电机控制。将IN1，IN2和IN3，IN4两对引脚分别接入单片机的某个端口，输出连续的脉冲信号。信号的快慢决定了电机的转速。改变绕组脉冲信号的顺序即可实现正反转。图13L298驱动步进电机伺服电动机又称执行电动机。其功能是将输入的电压控制信号转换为轴上输出的角位移和角速度，驱动控制对象。伺服电动机可控性好，反应迅速。是自动控制系统和计算机外围设备中常用的执行元件。伺服电动机可分为两类：交流伺服电动机和直流伺服电动机三、伺服电动机及其控制1、交流伺服电动机

交流伺服电动机就是一台两相交流异步电机。它的定子上装有空间互差90的两个绕组：励磁绕组和控制绕组，其结构如图所示。励磁绕组控制绕组杯形转子内定子交流伺服电动机结构图~Uf~UcC其旋转速度n为:n=60f(1-s)/p=n0(1-s)f:交流电源频率(HZ)p:为磁级对数n0:电动机旋转磁场转速(r/min),

n0=60f/ps:转差率,s=(n0-n)/n0图5—21.基本工作原理:交流伺服电动机以单相异步电动机原理为基础，从图5—2可以看出，励磁绕组WF接到电压为Uf的交流电网上，控制绕组WC接到控制电压Uc上，当有控制信号输入时，两相绕组便产生旋转磁场。该磁场与转子中的感应电流相互作用产生转矩，使转子跟着旋转磁场以一定的转差率转动起来.放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––11(b)相量图交流伺服电动机的接线图和相量图(a）接线图交流伺服电动机的接线图和相量图放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1励磁绕组串联电容C,是为了产生两相旋转磁场。适当选择电容的大小，可使通入两个绕组的电流相位差接近90,从而产生所需的旋转磁场。控制电压与电源电压频率相同，相位相同或反相。励磁绕组固定接在电源上，当控制电压为零时，电机无起动转矩，转子不转。放大器检测元件控制信号+–+–控制绕组励磁绕组+++–––1

若有控制电压加在控制绕组上，且励磁电流和控制绕组电流不同相、相位相差90度、幅值相等i1=Ikmsinωti2=Ikmsin(ωt-90)Bk=BmsinωtBj=Bmsin(ωt-90)因此便产生两相旋转磁场。在旋转磁场的作用下，转子便转动起来。交流伺服电动机的特点：不仅要求它在静止状态下，能服从控制信号的命令而转动，而且要求在电动机运行时如果控制电压变为零，电动机立即停转。如果交流伺服电动机的参数选择和一般单相异步电动机相似，电动机一经转动，即使控制等于零，电动机仍继续转动，电动机失去控制，这种现象称为“自转”。什么是“自转”现象？2.消除自转现象的措施由三相异步电动机的特性可知，转子电阻值对电动机的机械特性有较大的影响，如图5—4所示。当转子阻值增大到一定程度，例如图中r23时，最大转矩可出现在s=l附近。为此目的，把伺服电动机的转子电阻r2设计得很大，使电动机在失去控制信号单相运行时，正转矩或负转矩的最大值均出现在Sm>1的地方，这样可得出图5—5所示的机械特性曲线。

图5—5中曲线l为有控制电压时伺服电机的机械特性曲线，曲线T+和T-为去掉控制电压后，脉动磁场分解为正、反两个旋转磁场对应产生的转矩曲