齿的电动机，步距角 1.8°／0.9（°  全 步／半
步）；还有五相 10 极 50 齿和一些转子 100 齿
的二相和五相步进电动机，五相电动机主要用
于 运行性能较高的场合．驱动技术采用恒相电
流与细 分驱动相结合，使步进电机在中、小功
率控制系统 内的精度提高，并逐步向高速大
功率应用领域渗 透．步进电动机最大的生产
国 是 日 本 ， 如 日 本 伺 服   公 司 、 东 方 公 司 、
SANYO DENKI  和

 MINEBEA  及 NPM  公司等，

特别是日本东方公司，无论是电动机 性能和外
观质量还是生产手段，都是世界上最好的．

我国对步进电动机的研究从 1958 年开始，

1970 年代以前受苏联的影响，以三相磁阻式
步进电动机 为主，如 1960 年代末为快走丝数
控线切割机床研制 的 BF1840-75，一直延续
生产到现在．1970 年代受 到国内研制生产数
控机床和其他数控设备的推动， 并受到当时
日本数控机床系统的影响，开始发展磁 阻式
步进电动机的系列产品，以定子 6 个极、转
子
40 齿的三相磁阻式电动机为主，还有定子

 10 

个极、 转子 100 齿的五相磁阻式电动机和四相
电动机等．

1980 年代开始发展混合式步进电动机，以定子

8 极、转子

 50 齿的二相(四相)混合式步进电动

机为 主．1987 年开始自行设计定子 10 极、转

子 50 齿的 五相混合式步进电动机，同时还发

展了一些不同于 国外的非典型产品，如定子 8 

极、转子 60 齿的二相 (四相)混合式步进电动

机．这是为了与磁阻式步进 电动机的步距角相
一致．转子 200 齿的五相混合式 步进电动机，

转子 100  齿的九相(三相)混合式步进 电动机，

主要特点是具有高分辨率和可变步矩角． 经过
多年的发展，我国步进电机形成一种品种 规格

繁多的局面，如图 1 所示．其中最主要的产品 

系列，一是 1970 年代形成的磁阻式步进电动

机系列 产品在低端应用仍有较多的市场，继续
生产；二是 混合式步进电机的系列产品，包括
引进技术和生产 设备，按照国外的设计生产的
二相和五相混合式步 进电机，以及国内自行开
发生产的混合式步进电动 机，仍然拥有各自不

同的应用领域，短期内很难统

一到几个限定的规格品种上．

谢

辉

唐

勇：步进电机发展回顾与前景展望

步进电机几十年的发展经验总结，磁阻式

适用 于平稳运行以及转速大于 1 000 r/min 的用
途；永磁 式成本低，主要用在价格低廉的消费
性产品中；永 磁感应子式更适合于低速大转矩
用途．

3 步进电机发展可探究的几个方面

步进电机技术，历经上世纪几十年的发展，

已 成为相对成熟的技术．但随着应用范围的推

广和新 工艺、新技术的不断出现，步进电机技

术仍然在不 断发展完善中．主要表现在步进电

机本身的改进以 及驱动技术的多样化和精密化

等几个方面．

3.1 步进电机的发展

目前，最有发展前景的当属混合式步进

电动 机，而混合式电动机又向以下四个方向发

展：

3.1.1 小型化方向发展．随着电动机本身应

用 领域的拓宽以及各类整机的不断小型化，要
求 与 之   配 套 的 电 动 机 也 必 须 越 来 越 小 ， 在 
57、42 机座号的

 电动机应用了多年后，现在其

机座号向 39、35、30、
25 方向向下延伸．瑞士

 ESCAP 公司最近还研

制出 外径仅 10mm 的步进电动机．

3.2.2    改圆形电动机为方形电动机．由于电

动 机采用方型结构，使得转子有可能设计得比
圆形大， 因而其力矩体积比将大为提高．同样
机座号的电动 机，方形的力矩比圆形的将提高 
30﹪～40﹪．

3.3.3 一体化设计．即把转子位置传感器，

减 速齿轮等和电动机本体综合设计在一起，这
样使其 能方便地组成一个闭环系统，因而具有
更加优越的 控制性能．

3.4.4 向五相和三相电动机方向发展．目前

广 泛应用的二相和四相电动机，其旋转磁场和
电磁转 矩不完全对称，振动和噪声较大，而五
相和三相电 动机则是完全对称的，因此更具有
优势性．而就这