前言
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应的角位移或直线位移的电执行
元件。每当输入一个电脉冲时，它便转过一个角度，这个角度称为步距角
β
，
简称步距。脉冲一个一个地输入，电机便一步一步地转动，步进电机因此而得
名。
步进电机的位移量与输入脉冲严格成比例，这就不会引起误差的积累，
其转速与脉冲频率和步距角有关。控制输入数量、频率及电动机各相的接通次
序，可以得到各种需要的运行特性，如：脉冲数增加，直线或角位移随之增
加；脉冲频率高，则电动机旋转速度就高，反之则慢；分配脉冲的相序改变
以后，电动机便逆转。从电动机绕组所加的电源型式来看，与一般的交直流电
动机的也有所区别，它既不是正弦波，也不是恒定电压，而是脉冲电压，所
以有时也称这种电动机为脉冲电动机。
步进电动机是受其输入信号，即是一系列的电脉冲信号控制而动作的。脉
冲发生器所产生的电脉冲信号，通过环形分配器按一定的顺序加到电动机的
各相绕组上。为使电动机能够输出足够的功率，经环形分配器产生的脉冲信号
进行功率放大。环形分配器、功率放大器以及其他控制线路组合是步进电机的
驱动电源，它对步进电机来说是不可缺少的部分。步进电机、驱动电源和控制
器构成步进电机传动控制系统。
步进电机转子运行的速度主要取决于脉冲信号的频率，总位移量取决于
总的脉冲信号数，故它作为伺服电机运用于控制系统时，往往可以使系统简
化、工作可靠，而且不需要位移传感器就可以达到较精确的定位，获得较高的
控制精度。在大多数情况下，它可以代替交直流伺服电机。近年来，微电子技
术、电力电子技术和计算机技术的发展，数控系统的采用，及大地促进了电动
机的发展，使步进电机在机械、电子、纺织、化工、石油、冶金、文教和卫生等行
业，特别是在数控机床上获得越来越广泛的运用。
本文主要介绍步进电机的基本原理。分成四个部分，第一部分是步进电机
的基本工作原理；第二部分是步进电机的运行特性，其中包括启动特性，制
动特性和运行特性；第三部分是步进电机的基本运用；第四部分是步进电机
控制的精度分析和影响精度的主要参数。
目 录
....................................................................................................
..................................................................................................
II