跟着操控电机重要性的添加，操控电机的使用量也逐年添加。步进电机是一种操控电机，不使用反应回路，就能进行速度操控及定位操控，即所谓的电机开环操控。
■ 步进电机原理
步进电机是利用电磁铁原理，将脉冲信号转换成线位移或角位移的电机。每来一个电脉冲，电机转动一个视点，带动机械移动一小段距离。
■ 分类
电机有各种分类方法，如用电压种类分类时，有AC驱动与DC驱 动；用旋转速度与电源频率联系分类时，则有同步电机和异步电机。
如下图是步进电机在小型电机系列中的方位联系。
由上图可知，步进电机归于DC驱动的同步电机，但无法直接用DC或AC电源来驱动，需求装备驱动器才干使用。所以步进电机的运转需求驱动电路。此点与无刷DC电机相同，无刷DC电机要使用驱动电路，驱动电路将电机定子与DC电源连接在一起作业。
■ 步进电机特性
步进电机的根本特性包含电机静态特性、连续运动特性(动态特性)、电机发动特性和电机制动特性(暂态特性)。下面别离作介绍：
1、静态转矩特性
步进电机的线圈通直流电时，带负载转子的电磁转矩(与负载转矩平衡而发作的恢复电磁转矩称为静态转矩或停止转矩)与转子功率角的联系称为视点-停止转矩特性，这就是电机的静态特性。如下图所示：
因为转子为永磁体，发作的气隙磁密为正弦分布，所以理论上停止转矩曲线为正弦波。此视点-停止转矩特性为步进电机发作电磁转矩能力的重要指标，最大转矩越大越好，转矩波形越接近正弦越好。实际上磁极下存在齿槽转矩，使组成转矩发作畸变，如两相电机的齿槽转矩为停止转矩视点周期的4倍谐波，加在正弦的停止转矩上，则上图所示的转矩为：
TL=TMsin[(θL/θM)π/2]
其间TL与TM各表明负载转矩和最大停止转矩(或称把持转矩)，相对应的功率角为θL和θM，此位移角的变化决定了步进电机方位精度。根据上式得到：
θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)
PM型永磁步进电机和HB混合式步进电机的步距角θs在前面的课程中讲过即：θs=180°/PNr，视点改为机械视点(弧度)，则变成下式：
θs=π/(2Nr)
上式Nr为转子齿数或极对数，所以两相电机θM=θs。
2、动态转矩特性
动态转矩特性包含驱动脉冲频率-转矩特性和驱动脉冲频率-惯量特性。
1)脉冲频率-转矩特性
脉冲频率-转矩特性是选用步进电机的重要特性。如下图所示，纵轴为动态转矩(dynamic torque)，横轴取响应脉冲频率，响应脉冲频率用pps作为单位，即每秒的脉冲数表明。
如图所示，步进电机的动态转矩发作包含失步转矩(pull-out-torque)和牵入转矩(pull-in-torque)两个转矩。前者称为失步或丢失转矩，后者称为起动或牵入转矩。牵入转矩规模为从零到最大自起动脉冲频率或最大自起动频率区域。牵入曲线包围的区域称为自起动区域。电机同步进行正反转起动运转，在牵入与失步区域之间为运转区，电机在此区域内可带相应负载同步连续运转，超出规模的负载转矩将不能连续运转，呈现失步现象。步进电机为开环驱动操控，其负载转矩与电磁转矩之间要有裕度，其值应为50%~80%。
2)脉冲频率-惯量特性
步进电机在带惯性负载快速起动时，须有足够的起动加速度。因此如负载的惯量添加，则起动脉冲频率就下降，为此，在挑选步进电机时对两者要进行归纳考虑。
下图纵轴为最大自起动频率，横轴为负载惯量，曲线表明负载惯量与最大自起动脉冲频率之间的联系。此处以PM型爪极步进电机(两相，步距角7.5°)为例。负载PL下，最大自起动脉冲频率PL与负载惯量Jc的联系如下：
式中，JR步进电机转子惯量，Ps为空载的最大自起动频率。
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