某检验所新药质量研究基本要求与注意事项

新药质量研究的基本要求

与注意事项北京市药品检验所李慧芬前言质量研究是新药药学研究中的一项重要内容，是在制备工艺确定之后制定质量标准以全面控制药品质量、保证临床用药安全有效的重要基础。随着国内有关研究指导原则的颁布和技术要求的明确，研究水平在不断提高，但仍存在一些薄弱环节。在此对有关物质和溶出度研究的基本要求作一介绍，并结合国内新药研究现状，对新药有关物质、溶出度研究以及质量研究与标准制定中需注意的问题谈几点个人意见，希望对大家有所帮助。内容提要1、有关物质研究基本要求与注意事项2、溶出度研究基本要求与注意事项3、质量研究与标准制定中的注意事项药品质量控制纯度：熔点、比旋度、含量测定等

一般杂质：无机盐、重金属、残渣等杂质：残留溶剂：一类避免使用、二类限制使用、三类；成分已知，方法通用有机杂质：原料、中间体、副产物、降解物、聚合物等，为未知成分，需研究建立方法，确定限度有效成分的释放：崩解、溶出或释放度

（制剂）需根据临床释药需求、体内外相关性考察，研究确定实验方法和限度。一、有关物质研究有关物质（relatedsubstances）是药品中可能存在的一类杂质。一般源自原料药或制剂的生产过程和贮存期间，这些杂质可能是已知的或已确定的(identified)，也可能是未知的或未确定的（unidentified）,包括合成的起始物、副产物、中间体、降解产物及试剂、配位体和催化剂等。有关物质研究降解产物由于放置时间过长和（或）光照、温度、pH或水的作用和（或）赋型剂和（或）包材密封系统反应而导致的药物分子发生化学变化而产生的新的分子。ICH注意：降解物是有关物质中的一种，但与有关物质互不相等。

有关物质研究的基本要求实验方法：专属性强的色谱法（HPLC，TLC、EC）定量方法：已知杂质对照品法加校正因子的主成分自身对照法不加校正因子的主成分自身对照法质控原则：基于安全性和GMP两方面的考虑。原料药：对工艺杂质和降解物等进行检测控制。制剂：重点对降解产物和制剂加工过程中产生的杂质进行检测控制。控制：杂质总量、重复出现的单一杂质，毒性杂质需严格控制

有关物质研究的基本要求ICH要求：1、提供方法学验证资料，证明其可靠性。用各种技术手段测定有关物质的含量，包括响应因子的测定等。2、对反复出现的含量大于或等于0.10%的杂质进行界定，明确结构归属。3、提供用于临床、安全性研究、稳定性试验所有批次试制样品的杂质检测的详细报告。

ICHThreshholdsfordegradationproducts

maximumDaillyDoseReportingThresholds<1g0.1%>1g0.05%maximumDaillyDoseIdentificationThresholds<1mg1.0%or50ugTDI,whichislower1mg~10mg0.5%or20ugTDI…>10mg~2g0.2%or2mgTDI…>2g0.10%maximumDaillyDoseQualificationThresholds<10mg1.0%or50ugTDI,whichislower10mg~100mg0.5%0r200ugTDI…>100mg~2g0.2%or3mgTDI…>2g0.15%

TDI:totalDaillyIntake

Illustrationofthethresholds

rawresultreportedTDI

%result(%)

有关物质研究基本要求根据实际情况选择方法、确定条件方法学验证重点分离度：用破坏性实验样品、粗品、中间体等验证，考察是否能将可能存在的杂质分离开。灵敏度：以信噪比为3时的样品量作为最低检测限，考察该方法的灵敏程度。对试制样品进行全面的考察测定，提供数据和图谱。

常见问题分离度验证不充分：破坏性试验因素不全，常忽略对光和氧化杂质的分离考察。缺少针对性：对工艺和结构相关的基本分析不足，对杂质的结构分析极为薄弱。质控不全面：对重复出现的单一杂质分析控制不够。

注意事项1、提高针对性1）全面查阅文献，了解该药有关物质的信息。2）根据合成工艺分析可能带入哪些副产物，包括手性杂质和光学异构体。3）从药物结构分析不稳定因素及可能产生的降解物、聚合物。如：ß－内酰胺结构的药物易开环、水解，聚合产生高分子聚合物，还可能生成异构体；喹诺酮类抗生素对光不稳定，还有手性杂质问题；酯键、醚键等易水解，有些取代基易脱落等等，均应有所考虑。

1、提高针对性NateglinideN-(反式-4-异丙基环己基碳酰）-D-苯丙氨酸有多晶型、多杂质（立体、光学）、降解产物问题nateglinide原料药标准中采用三种色谱条件对有关物质、L-异构体和顺式异构体进行检测控制。XRD：控制晶型L-异构体手性柱，210nm检测<0.5%甲醇-乙腈（1：1）顺式异构体C18柱，210nm检测,BPS(pH3.0)-乙腈（3：7）

<0.5%有关物质C18柱，210nm检测，单个<0.5%;BPS(pH4.0)-乙腈－甲醇总量<1.0%

甲磺酸帕珠沙星

日本富山化学开发，对固态和液态中光降解产物进行了考察；用

HPLC法分离出水溶液中产生的10种降解产物；固态产生的1个降解物。

固体光照后活性成分残存率：1天后78%分解物生成2.0%

242%3.5%

314%；4.0%

41%；3.0%

…………

（国内已有多家申报，但研究资料中未见相关试验内容）2、合理选择试验方法HPLC：分离度好、灵敏度高、定量准确；可配不同的检测器，用于多类药物成分的分离检测。TLC：分离度较好，适用于限度检查，应有系统适用性实验控制分离度、灵敏度及定量。如阿齐霉素有关物质检查。GC：小分子、低熔点杂质的分离检测，如盐酸头孢吡肟中N-甲基吡咯烷的分离检测。其他：如凝胶色谱用于高分子聚合物的分离；EC等新技术和方法的应用等。原则：根据药物结构特性选择适宜的方法。盐酸头孢吡肟盐酸头孢吡肟E-异构体检查：HPLC法N-甲基吡咯烷（合成原料、降解物）：限度0.5%日抗基采用HPLC分离，用电导检测器；国内研究利用该物质熔点较低的特点，采用GC法分离检测，也是可行的。阿齐霉素TLC法检查有关物质：对照（1）阿齐＋红霉素控制分离度对照（2）2％阿齐对照液限度对照对照（3）1％阿齐对照液限度对照特点：对分离度、灵敏度有控制有不同浓度的对照，便于准确加和定量。3、合理确定试验条件色谱柱（填料）、流动相、展开剂要通用易得流动相：成分从简，pH最好明确！检测波长：应根据杂质而不是主成分的吸收情况确定＊。分离度验证：用粗品、中间体和降解物。破坏性因素（光、热、酸、碱、氧化）要全面，强度要适度。峰纯度考察：采用二极管阵列检测器，验证分离是否充分。相应因子：必要时采用加校正因子的主成分自身对照法定量检测波长有关物质与主要成分结构不同，紫外最大吸收波长和吸收强度不一定相同。直接采用主成分的最大吸收波长作为有关物质的检测波长不妥。应对杂质的紫外吸收情况和响应因子进行考察测定，根据测定结果确定检测波长和定量方法。必要时对短波长检测结果与主成分最大吸收波长处检测结果进行比较，确证结果的可靠性。4、全面控制有关物质含量考察结果尽可能详尽：杂质峰个数、相对保留时间、含量等，稳定性实验前后的变化情况。制剂辅料峰的扣除方法应明确，且可行。明确根据实际考察结果，合理制定质量标准：1、方法合理：杂质对照品法、主成分自身对照法（加或不加校正因子）2、杂质总量限度要合理、可行。3、对重复出现的单一杂质尽量明确归属，合理设定限度。手性杂质质控原则研究方法：单用比旋度控制光学纯度是不够的，应采用手性色谱法或手性衍生物进行严格的考察。稳定性：要检测手性杂质，考察有无外消旋化发生。质量标准：应设立合理的比旋度限度。原则如下：1、含量测定方法无立体专署性时需设专属性的手性杂质检查；2、制剂及贮存过程中有外消旋化的需设对映体检查；3、有外消旋体或对映体上市的需设立体专署性鉴别。二、溶出度、释放度基本概念溶出度或释放度是指药物在规定的条件下从一定的溶剂中溶出或释放的速度和程度，是口服固体制剂质量研究与控制的一项重要指标。我国新药研究指导原则要求①水中难溶性药物制成的口服固体制剂、②因制剂处方与工艺造成临床疗效不稳的药物、③治疗量和中毒剂量相接近的品种应进行溶出度的检测和控制；肠溶制剂和缓控释制剂则应进行释放度检查。

药物在体内的基本情况半量食物通过胃需20～60分钟；口服固体制剂在胃中停留时间受多种因素的影响，一般视为约2小时。在小肠滞留时间为1.5~6.5小时。消化道不同部位pH范围不同。缓控释制剂、定位释放的制剂释放度试验须充分考虑体内外相关性，合理设定试验方法和标准。溶出度试验基本原则方法

一法：转篮法，900～1000ml溶剂，100rpm二法：浆法，900～1000ml溶剂，50rpm三法：小杯法，100～250ml溶剂，25～100rpm溶剂

首选水、0.1mol/LHCl、缓冲液（pH3~8)，必要时可加入适量有机溶剂（醇）或表面活性剂溶出度试验基本原则检测：UV、HPLC、衍生化－比色法等取样：

常释制剂30～45分钟单点取样检测肠溶制剂：两点取样，酸中2小时后改用缓冲液缓控释制剂释放度检查一般不少于三点：第一点释药约30％，控制药物有无突释；第二点释药约50％，体现制剂的释药特性；第三点释药80％以上，控制药物释放完全。溶出度与崩解时限ICH：1、原料药在pH1.2~6.8范围内溶解良好（剂量所需溶剂量小于250ml)，其快速溶出的制剂（在pH1.22.44.06.8,15分钟内溶出大于80％）一般作崩解时限检查即可。2、根据体内外相关性试验建立标准；溶出或释放度限度一般为X±10％，除非生物等效性支持更宽的范围。溶出度研究注意事项1、合理选择方法、设定条件2、注意方法的灵敏度问题3、样品溶出行为要全面考察4、释药行为要科学合理1、合理选择方法、设定条件不漂浮的制剂一般采用浆法；胶囊剂多用篮法，如用浆法需防止其漂浮。操作中注意取样点正确，以保证数据可靠。溶剂用量不宜过少，一、二法溶剂量不宜少于500ml，小规格制剂为满足检测灵敏度要求可采用小杯法。溶剂的选择原则如前所述，在可能的条件下应兼顾经济、环保因素。加入表面活性剂或有机溶剂浓度不可过高，应经试验筛选并尽量采用较低的浓度。转速应经筛选确定，不宜过快。2、条件设定中注意灵敏度问题试验条件不宜过强，应能检出不同制剂实际存在的溶出或释放度的差异。如HPLC流动相的选择应能将不同组分分离开一样。3、样品考察要全面与国内外上市药品的溶出曲线进行对比考察中应注意：某一种溶剂中溶出曲线相似并不等于两制剂溶出行为完全一致。应进行全面的对比考察，提供溶剂－时间－溶出量三维溶出曲线图，全面确证试制品与上市药品释药行为一致，以保证生物等效。样品对比考察要全面例1：葡萄糖酸奎尼丁缓释片原开发厂的产品BE与仿制厂产品BO在0.1mol/L盐酸和0.1mol/L盐酸－pH7.4的磷酸盐缓冲液中溶出相似，但却生物不等效（BE大于90％，BO仅41％）。后来的研究考察证明两制剂在不同溶剂中溶出曲线不完全相同，在pH5.4的缓冲液中溶出明显不同。Berlex`sQuinagluteDuratabs溶出曲线Bolar`s控释片溶出曲线例2、茶碱控释片Searle公司与Key公司的茶碱控释片临床应用反映不同，溶出度确有差异：前者受溶剂pH的影响不大，而后者在pH6以上溶出明显加快。如下图所示：Searle茶碱控释片三维溶出曲线Key茶碱控释片三维溶出曲线4、释药行为要科学合理应结合临床治疗需要和药物动力学特点合理设计处方和释药行为。有的药物需要快速释放，而有的却不能太快，需缓慢释放，以避免血药浓度峰谷波动而产生的不良反应。国产格列奇特片到格列奇特片II的演变便是一例

格列奇特片90年代初国内产品标准：溶出度采用二法以pH7.4的磷酸盐缓冲液900ml为溶剂，100转／分；30分钟溶出度限度为标示量的75％。多数样品实际测定10分溶出50％以上。格列奇特片溶出度比较进口片%国产片%5分1.84±0.2566.91±1.56102.96±0.2368.91±1.73153.24±0.5570.69±3.10303.98±0.4489.46±0.69454.31±0.5697.57±1.63605.70±0.6099.45±2.50格列奇特片生物利用度比较国产片进口片Tmax3.28±1.18

8.18±4.29Cmax5.58±2.451.12±1.45AUC101.47±41.3130.13±25.33F100％29％国产与进口格列奇特片药时曲线比较格列奇特片II中国药典2000版收载格列奇特片II，溶出度采用一法，以pH8.6的磷酸盐缓冲液1000ml为溶剂，150转／分，1小时溶出度限度不得过标示量的50％，3小时不得低于75％。尼莫地平片三、质量研究与标准制定中的

注意事项1、制剂质量研究应体现剂型特点2、已有国家标准药品质量研究要求3、实验操作要正确以保证结果可靠4、申报标准要规范、可行。1、制剂质量研究要体现剂型特点制剂质量研究一般都包括性状、鉴别、检查、含量测定等内容，其中检查的项目和内容与剂型密切相关，研究中需全面考察；药典制剂通则未收载的剂型质量研究中更需根据具体情况进行。例如：口腔崩解片的崩解时限检查液体制剂的冻融试验口腔崩解片的崩解时限Orallydisintegratingtablets剂型特点：不需水或仅用少量水，也无需咀嚼，置于舌上，遇唾液迅速溶解或崩解后，借吞咽动作入胃起效的制剂。基本要求：口感良好，快速崩解后无砂砾感，对口腔粘膜无刺激性。崩解时限检查条件：尽量模拟口腔条件1、少量水：模仿口腔唾液量（2ml）2、时间短：数秒～几十秒试验装置：多种多样，尚难以统一；最好与志愿者试验数据为基础进行比较确定质控标准。难溶性药物仍需进行溶出度考察，必要时订入质量标准冻融试验药品：易发生物相分离、粘度减小、沉淀或聚集的药品，如大容量注射液等目的：考察药品在运输和贮存过程中温度变化时质量是否会受影响。冻融试验方法简介药物类型实验条件实验时间循环次数温度范围在冰点以上的2～8˚C两天，40

˚C两天3次可能暴露于冰点以下的药品-10～-20˚C两天40˚C两天3次吸入气雾剂冰点以下～40˚C（75～85％RH）每天3～4次，每次6小时6周需要冷冻保存的制剂在微波炉或热水浴加速熔化2、已有国家标准药品的质量研究

国家药品标准：包括中国药典、药品注册标准（批给注册人的特定药品的标准）和其他标准（原卫生部药品标准、SDA局颁标准、地标升国标药品标准等）已有国家标准药品即国内已上市的药品，包括进口药和国产的药已有国家标准药品的质量研究：仿制药品，并不是仿制标准。应与上市药品进行全面的对比测试结合工艺进行相应的质量考核分析，以已有标准为基础，必要时进行修订、提高和完善。

药检所复核检验：应当按照国家药品标准进行检验，并对由于工艺改变而导致的质量指标变化进行全面分析，必要时可要求申请人制定相应的质量指标，以保证对药品质量的可控”（155条）3、质量研究的规范性药检所注册检验1、按照申报标准对样品进行检验并出具检验报告书。但不对申报标准进行修订和规范化整理，也不再另行出具修订后的质量标准。2、对申报标准的检测方法的可行性和可靠性进行验证。3、对研制单位申报的质量标准进行审核，就标准的完善性及药品的质量可控性提出复核意见。复核检验常见问题方法不可行反应现象不符限度不明确，无法出报告书。限度不合理检测项目不全样品检验不合格……有关退审的规定药品注册管理办法规定：1、药检所认为申报的质量标准无法控制药品质量的，申请人可以要求撤回。未撤回的，SDA审核认定后予以退审。2、样品检验不符合申请人申报标准的，经SDA认定后予以退审。研制单位对质量标准要承担更大的责任。3、质量研究的规范性

1）实验设计要协调合理溶剂的选择：要合理，避免杂乱、随意取样量：要有代表性，与实验精度相适应样品浓度：应满足检测灵敏度与准确度的要求；试药试剂：尽量采用通用、易得的（药典附录收载的）；殊试剂需注明配制方法。质量研究的规范性

2）基本概念要清晰澄清度：与浊度标准液比较评价供试溶液清澈或混浊的程度；浅于0.5号浊度标准液的为“澄清”澄明度：对溶液中纤毛、白点、色块等异物进行计数按干燥品计：除去水、挥发性溶剂按无水无计：除去结晶水和吸附水质量研究的规范性3）实验操作要正确微生物限度：阳性对照、阴性对照抗菌药物的微生物限度检查溶出度检查：样品数、取样位点、供试液的过滤（滤膜有无吸附影响）、稀释等残留溶剂检查：选用的溶剂应能使样品完全溶解实验中异常情况应及时发现认真分析及时解决：注意主药与辅料及包材相容性的考察（依托度酸、替莫唑胺胶囊）质量研究的规范性4）质量标准要规范可行基本格式：药品名称、分子式、分子量、性状、鉴别、检查、含量测定、类别、规格、贮存文字表达：要严谨规范限度值的精确度：“90~110%”不等于“90.0~110.0%”总体协调：注意性状与溶液的颜色的相关协调制剂有关物质检查中如何扣除辅料峰应明确化学鉴别反应的颜色、滴定终点颜色的变化要正确质量标准的规范化含量限度原料药：按“无水物”和按“干燥品”计算不应混淆。抗感染药有的按活性成分计，单位不同。其他：应与已经上市的原开发厂的一致。质量标准的规范化性状外观、臭、味及一般物理稳定性情况列于一段，中间用“；”隔开。色：白－类白－微黄－淡黄－浅黄－黄，无明显界定的两色间用“至”（to)表示范围；臭：嗅觉感受。味：口尝到的味。可根据文献报道经实验确认，切勿随意罗列。质量标准的规范化制剂：规格计量成分与原料药成分不同者要特别说明，如：本品含甲磺酸帕珠沙星按帕珠沙星（分子式）计，应为标示量的90.0%~110.0%质量标准的规范化有关物质检查—HPLC法对照溶液浓度最好与限度一致或为整倍数；调节灵敏度：使峰高约为满量程的20％；限度表达：供试品溶液色谱图中单个杂质峰面积不得大于对照溶液的主峰面积（1.0%)；各杂质峰面积之和不得大于对照溶液主峰面积的2倍(2.0%)。质量标准的规范化规格每一制剂单位中含有主药的量如按活性成分表示时，应用中文而不用分子式表示。如：0.5g(按头孢吡肟计）规格在0.1g以下的用mg为单位表示；0.1g以上的用g为单位表示；如：50mg；0.1g;多种规格的单位统一用小的表示；规格应从小到大顺序排列。如：（1）50mg(2)100mg质量标准的规范化液体制剂规格中还应注明每支的装量，如：2ml:10mg10ml:0.25g多剂量的制剂一般应注明浓度，同时加注装量如：1％，（1）10g(2)15g或：10g：0.1g喷雾剂、喷剂等规格内容要标全。质量标准的规范化供试品取样量：应具代表性并满足精密度的要求；制剂取样量宜按规格所用成分来表达，如：取本品细粉（约相当于XXXX25mg)精密称定……。质量标准的规范化热原或细菌内毒素检查剂量或限度均应合理有据，根据临床人用计量折算。细菌内毒素法应进行干扰性试验，考察可行性。

质量标准的规范化贮藏密闭：防止尘土及异物进入。密封：防止风化、吸潮、挥发或异物进入。冷处：2～10度。阴凉处：不超过20度。凉暗处：避光并不超过20度。应根据药品性状并结合稳定性情况确定贮藏条件。质量标准的规范化贮藏原料药一般密闭保存易吸潮、风化或挥发的药品应密封保存供直接分装制备注射剂的原料药需严封书写顺序：先讲包装再讲条件，如：密闭保存；密闭，于阴凉处保存。密封，冷处保存。结束语药品是一类特殊的商品，新药评价审批是以安全有效、质量稳定可控为前提的，质量研究工作应本着实事求是、科学严谨的原则，要认真地、理性地做好每一项试验，提供可靠的技术资料。粗制滥造出敷衍应付是不可取的。谢谢！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