步进電(diàn)机的基本特性包括電(diàn)机静态特性、连续运动特性（动态特性）、電(diàn)机启动特性和電(diàn)机制动特性（暂态特性）。下面分(fēn)别作介绍：

静态转矩特性
步进電(diàn)机的線(xiàn)圈通直流電(diàn)时，带负载转子的電(diàn)磁转矩（与负载转矩平衡而产生的恢复電(diàn)磁转矩称為(wèi)静态转矩或静止转矩）与转子功率角的关系称為(wèi)角度-静止转矩特性，这就是電(diàn)机的静态特性。如下图所示：

因為(wèi)转子為(wèi)永磁體(tǐ)，产生的气隙磁密為(wèi)正弦分(fēn)布，所以理(lǐ)论上静止转矩曲線(xiàn)為(wèi)正弦波。此角度-静止转矩特性為(wèi)步进電(diàn)机产生電(diàn)磁转矩能(néng)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，使合成转矩发生畸变，如两相電(diàn)机的齿槽转矩為(wèi)静止转矩角度周期的4倍谐波，加在正弦的静止转矩上，则上图所示的转矩為(wèi)：
TL=TMsin[(θL/θM)π/2]
其中TL与TM各表示负载转矩和最大静止转矩（或称把持转矩），相对应的功率角為(wèi)θL和θM，此位移角的变化决定了步进電(diàn)机位置精度。根据上式得到：
θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)
PM型永磁步进電(diàn)机和HB混合式步进電(diàn)机的步距角θs在前面的课程中讲过即：θs=180°/PNr，角度改為(wèi)机械角度（弧度），则变成下式：
θs=π/(2Nr)
上式Nr為(wèi)转子齿数或极对数，所以两相電(diàn)机θM=θs。
负载转矩為(wèi)電(diàn)磁转矩的负载（如弹簧力或重物(wù)的提升力等），電(diàn)机如要正反向运动，会产生2θL的角度偏差，要提高位置精度，θL就要小(xiǎo)，因此，依据式θL=(2θM/π)arcsin(TL/TM)，应选择最大静止转矩Tm大、步距角θs小(xiǎo)的步进電(diàn)机，即高分(fēn)辨率電(diàn)机。根据式θs=π/(2Nr)可(kě)知，要使θs越小(xiǎo)，Nr越大越好。
另外，高分(fēn)辨率的步进電(diàn)机的转子结构大致分(fēn)為(wèi)PM型、VR型、HB型三种，其中HB型分(fēn)辨率最好。
由于PM型定子磁极為(wèi)爪级结构的关系，定子磁极数的增加受到机械加工的限制。HB型转子表面无齿，N极与S极在转子表面交替磁化，因此极数即為(wèi)极对数Nr，同样的，转子磁极Nr的增加也受到充磁机械的限制。VR型转子齿数与HB型相同时，因不使用(yòng)永磁體(tǐ)，虽有(yǒu)相同的Nr，但是步距角θs為(wèi)HB型的2倍，并且由于无永磁磁极，最大转矩Tm比HB型小(xiǎo)。
当两相步进電(diàn)机外径為(wèi)42mm左右时，Nr=100齿，步距角0.9°，这 是实际使用(yòng)中最高的分(fēn)辨率。Nr变大，電(diàn)抗也增加，则高转速下转矩会下降。因此，Nr=50，步距角為(wèi)1.8°的電(diàn)机被广泛使用(yòng)。对HB型结构，全步进状态的步距角精度為(wèi)士3%，步进電(diàn)机运行角度θ=nθs，各步运行中无累积误差，電(diàn)机的速度如足够大，尽可(kě)能(néng)提高n（θs小(xiǎo)），以提高位置定位精度。

动态转矩特性
动态转矩特性包括驱动脉冲频率-转矩特性和驱动脉冲频率-惯量特性。

脉冲频率-转矩特性
脉冲频率-转矩特性是选用(yòng)步进電(diàn)机的重要特性。如下图所示，纵轴為(wèi)动态转矩（dynamic torque），横轴取响应脉冲频率，响应脉冲频率用(yòng)pps（pulse per second）作為(wèi)单位，即每秒(miǎo)的脉冲数表示。

步进電(diàn)机脉冲频率-转矩特性
如图所示，步进電(diàn)机的动态转矩产生包括失步转矩（pull-out-torque）和牵入转矩（pull-in-torque）两个转矩。前者称為(wèi)失步或丢失转矩，后者称為(wèi)起动或牵入转矩。牵入转矩范围為(wèi)从零到最大自起动脉冲频率或最大自起动频率區(qū)域。牵入曲線(xiàn)包围的區(qū)域称為(wèi)自起动區(qū)域。電(diàn)机同步进行正反转起动运行，在牵入与失步區(qū)域之间為(wèi)运转區(qū)，電(diàn)机在此區(qū)域内可(kě)带相应负载同步连续运行，超出范围的负载转矩将不能(néng)连续运行，出现失步现象。步进電(diàn)机為(wèi)开环驱动控制，其负载转矩与電(diàn)磁转矩之间要有(yǒu)裕度，其值应為(wèi)50%~80%。
失步转矩与牵入转矩在0pps时相等。随着控制脉冲频率的增加，带负载能(néng)力会下降。在运行开始，控制脉冲频率应缓慢增加，以便利用(yòng)低速下的大转矩，提供電(diàn)机在低速运行时需要的加速转矩，减少加速时间。步进電(diàn)机定子線(xiàn)圈的電(diàn)感设计的越小(xiǎo)，最大响应脉冲频率就越大，这样就可(kě)将慢加速驱动变為(wèi)快加速驱动运行。
步进電(diàn)机在带惯性负载快速起动时，须有(yǒu)足够的起动加速度。因此如负载的惯量增加，则起动脉冲频率就下降，為(wèi)此，在选择步进電(diàn)机时对两者要进行综合考虑。
下图纵轴為(wèi)最大自起动频率，横轴為(wèi)负载惯量，曲線(xiàn)表示负载惯量与最大自起动脉冲频率之间的关系。此处以PM型爪极步进電(diàn)机（两相，步距角7.5°）為(wèi)例。负载PL下，最大自起动脉冲频率PL与负载惯量Jc的关系如下：
式中，JR步进電(diàn)机转子惯量，Ps為(wèi)空载的最大自起动频率。

暂态转矩特性
由于步进電(diàn)机转子惯量作用(yòng)，即使空载运行一步，也会产生超越角(over-shoot），并在超越角与返回角（under-shoot）之间来回振荡，经过哀减后静止于所定角度，此為(wèi)步进電(diàn)机暂态响应特性。
下图表示步进電(diàn)机的暂态特性，纵轴取转子移动角度，横轴為(wèi)时间。△T為(wèi)上升时间，△θ表示超越角，转子自由静止到设定位置的时间（通常到达步距角的士5%误差范围的时间）称為(wèi)稳定时间（setting time）。

稳定时间越短，快速性越好，為(wèi)了加快机构的运行速度，使稳定时间变短，步进電(diàn)机的阻尼（制动）变得很(hěn)重要。