一、步进電(diàn)机的用(yòng)途
随着自动控制系统和计算装置的不断发展，在普通旋转電(diàn)机的基础上产生出多(duō)种具有(yǒu)特殊性能(néng)的小(xiǎo)功率電(diàn)机，它们在自动控制系统和计算装置中分(fēn)别作為(wèi)执行元件、检测元件和解算元件，这类電(diàn)机统称為(wèi)控制電(diàn)机。显然，从基本的電(diàn)磁感应原理(lǐ)来说，控制電(diàn)机和普通旋转電(diàn)机并没有(yǒu)本质上的差别，但普通旋转電(diàn)机着重于对启动和运行状态的力能(néng)指标的要求，而控制電(diàn)机则着重于特性的高精度和快速响应。
各种控制電(diàn)机从它们的外表看差不多(duō)都是一一个圆柱體(tǐ)，中间有(yǒu)一根转轴， 體(tǐ)积- -般都比较小(xiǎo)，因此控制電(diàn)机是一种微電(diàn)机。从它们完成的任務(wù)来看，各种控制電(diàn)机又(yòu)各不相同，有(yǒu)的用(yòng)来带动自动控制系统中的机构运动，有(yǒu)的用(yòng)来量测机械转角或转速，有(yǒu)的可(kě)以进行三角函数运算，有(yǒu)的可(kě)以进行积分(fēn)或微分(fēn)运算等。
各种控制電(diàn)机的用(yòng)途和功能(néng)尽管不同，但基本上可(kě)划分(fēn)為(wèi)信号元件和功率元件两大类。凡是用(yòng)来转换信号的都為(wèi)信号元件，又(yòu)称為(wèi)量测元件:凡是把信号转换成输出功率或把電(diàn)能(néng)转换為(wèi)机械能(néng)的都為(wèi)功率元件，又(yòu)称為(wèi)执行元件。若以電(diàn)源分(fēn)类，控制電(diàn)机有(yǒu)直流和交流步进電(diàn)机是一种用(yòng)電(diàn) 脉冲信号进行控制，并将電(diàn)脉冲信号转换成相应的角位移(或線(xiàn)位移)的一种控制電(diàn)机。步进電(diàn)机又(yòu)称為(wèi)脉冲電(diàn)机。
一般電(diàn)机都是连续旋转的， 而步进電(diàn)机则是一- 步一步转 动的，它是由专用(yòng)電(diàn)源供给電(diàn)脉冲，每输人一个電(diàn)脉冲信号，電(diàn)机就转过个角度， 如图1-1所示。步进電(diàn)机也可(kě)以直接输出線(xiàn)位移，每输人一.个電(diàn)脉冲信号，電(diàn)机就走一段直線(xiàn)距离。它可(kě)以看成是一种特殊运行方
步进電(diàn)机的运动形式与普通匀速旋转的電(diàn)机有(yǒu)一定的差别，它的运动形式是步进式的，所以称為(wèi)步进電(diàn)机。又(yòu)因其绕组上所加的電(diàn)源是脉冲電(diàn)压，有(yǒu)时也称它為(wèi)脉冲電(diàn)机。
由于步 进電(diàn)机是受脉冲信号控制的，所以步进電(diàn)机不需要变换，就能(néng)直接将数字信号转换成角位移或線(xiàn)位移，因此它很(hěn)适合于作為(wèi)数字控制系统的伺服元件。

二、步进電(diàn)机的种类
步进電(diàn)机的种类很(hěn)多(duō)，按运动形式分(fēn)有(yǒu)旋转式步进電(diàn)机、直線(xiàn)步进電(diàn)机和平面步进電(diàn)机。按运行原理(lǐ)和结构形式分(fēn)类，步进電(diàn)机可(kě)分(fēn)為(wèi)反应式、永磁式和混合式(又(yòu)称為(wèi)感应子式)等。按工作方式分(fēn)类，步进電(diàn)机可(kě)分(fēn)為(wèi)功率式和伺服式，前者能(néng)直接带动较大的负载，后者仅能(néng)带动较小(xiǎo)负载。其中反应式步进電(diàn)机用(yòng)得比较普遍，结构也较简单。
当前最有(yǒu)发展前最的是混合式步进電(diàn)机，其有(yǒu)以下四个方面的发展趋势:继续沿着小(xiǎo)型化的方向发展:改圆形電(diàn)机為(wèi)方形電(diàn)机:对電(diàn)机进行综合设计:向五相和三相電(diàn)机方向发展。

三、步进電(diàn)机的特点
(1)步进電(diàn)机的优点
①步进電(diàn)机的角位移量(或直線(xiàn)位移量)与電(diàn)脉冲数成正比，所以步进電(diàn)机(或線(xiàn)速度)也与脉冲频率成正比，在步进電(diàn)机的负载能(néng)力范围内，其步距角和转的受電(diàn)压波动和负载变化的影响，也不受环境条件如温度、气压、冲击和操动等影制建)脉冲频率有(yǒu)关。因此，步进電(diàn)机适于在开环系统中作执行元件。
②步进電(diàn)机控制性能(néng)好，通过改变脉冲频率的高低就可(kě)以在很(hěn)大范围内调节的转速(或線(xiàn)速度)，并能(néng)快速启动、制动和反转。若用(yòng)同一领率的脉冲電(diàn)電(diàn)机时，它们可(kě)以同步运行。
③步进電(diàn)机每转一 周都有(yǒu)固定的步数，在不丢步的情况下运行，其步距误差不会比积累，即每一步虽然有(yǒu)误差，但转过一周时，累积误差為(wèi)零。这些特点使它完全控制的开环系统中作為(wèi)伺服元件，并使整不系统大為(wèi)简化，面又(yòu)运行可(kě)靠。当采用(yòng)位置检测装置后，它也可(kě)以用(yòng)于闭环系统中。
④有(yǒu)些类型的步进電(diàn)机在停止供電(diàn)状态下还有(yǒu)定位转矩，有(yǒu)些类型的步进電(diàn)机后某些相绕组仍保持通電(diàn)状态，也具有(yǒu)自锁能(néng)力，不需要机械制动装置。
⑤步进電(diàn)机的步距角变动范围较大，在小(xiǎo)步距角的情况下，往往可(kě)以不经减速器面在
由于以上这些特点，步进電(diàn)机日益广泛地应用(yòng)于数字控制系统中，例如数控机床、经图机、自动记录仪表、数/模转换装置以及航空、导弹、无線(xiàn)電(diàn)等工业中。
（2）步进電(diàn)机的缺点
步进電(diàn)机的主要缺点是效率较低，并且需要配上适当的驱动電(diàn)源供给電(diàn)脉冲信号.一般来说，它带负载惯量的能(néng)力不强，在使用(yòng)时既要注意负载转矩的大小(xiǎo)，又(yòu)要注意负载转动惯量的大小(xiǎo)，只有(yǒu)当两者选取在合适的范围时，步进電(diàn)机才能(néng)获得满意的运行性能(néng)。此外，共振和振荡也常常是运行中出现的问题，特别是内阻尼较小(xiǎo)的反应式步进電(diàn)机，有(yǒu)时还要加机械阻尼机构。