导语：步进电机是一种独特的机电装置，它能够直接将电脉冲转化为机械运动。通过精确控制施加在电机线圈上的电脉冲顺序、频率和数量，步进电机可以实现对转向、速度和旋转角度的精确控制。在不使用闭环反馈控制系统的情况下，这种开环控制系统就能提供高精度的位置和速度控制。
基本结构与工作原理
步进电机的基本结构（如图1所示）
图 1 步进电机基本结构图
工作原理
驱动器根据外来的控制脉冲和方向信号，通过其内部逻辑电路，来控制步进电机的绕组以一定时序正向或反向通電，使得電機正向/反向旋轉，或保持静止锁定。
以1.8度两相步進電機為例：
當兩相绕組都通電励磁時，電機輸出軸將保持靜止並鎖定位置。在額定電流下使電機保持鎖定的最大力矩為保持力矩。如果其中一相绕組的電流發生了變化，则會令該方向繼續進行一步( 1.8度)。如果是另外一項绕组線圈变换励磁，则會逆著前者方向旋轉一步(同样是 1.8 度)。当通过线圈绕组按顺序依次变换励磁时，就能實現连续旋轉，並且运行精度非常高。而对于这种类型的一周需200个步骤。
两相步進電機有双极性和单极性两个不同形式：
双极性每相只有一个线圈，当连续旋轉時需要八个电子开关进行順序切換。
单极性的每相上有两个线圈，但只需要四个电子开关即可完成交替对同一项绝缘体中的两个线圈进行通 电励磁。当采用双極性驱動模式时，由於每個絲帶都是100% 的励磁，所以该模式下的输出力矩比单极性驱动模式大约提高40%。
加速/减速运动控制
• 精准地掌握位置
根据输入脉冲数确定轴转动角度，可以实现非常小误差，并且不会累积。
• 精确地调节速度
转速取决于输入频率，可以实现精确调节，因此广泛应用于各种运动领域。
• 正向/反向转动及急停功能
在整个速度范围内均可有效地操控力矩及位置，即包括静态力矩。在锁定状态下仍然维持某些力的输出。
• 在低速条件下的平稳操作
不需要齿轮箱调整即可在低转速下稳定运行，同时输出较大的力矩，以避免功率损耗并降低成本空间需求同时提升效率
• 更长寿命设计
无刷设计保证了长期使用寿命，其寿命通常取决于轴承保养情况而非其他因素
振动与噪音问题解决方案：
A 避免共振区间
B 采用微分细分驱动方式
C 使用正弦波供给
小结:
由于其经济实用、高效以及获得良好性能等优点，在许多场合中，如打印设备、扫描仪、三维打印等都采用了这样的技术。
