导语：步进电机是一种独特的机电装置，它能直接将电脉冲转换为机械运动。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，步进电机能够实现对转向、速度和旋转角度的精确控制，无需闭环反馈系统即可实现高效位置和速度控制。
基本结构与工作原理：
步进电机的基本结构（如图1所示）
工作原理
步进驱动器根据外来的控制脉冲及方向信号，利用内部逻辑电路来管理步进绕组以确定其通或断时序，使得电机正向或反向旋转，或保持静止。
以1.8度两相步进电机为例，当两个绕组同时励磁时，输出轴保持静止并锁定位置。在规定条件下，这个状态下的最大力矩称为保持力矩。如果其中一相绕组发生变向，则按照既定的方向产生一个小幅度(1.8度)的旋转。同样，如果是另一项绕组发生变向，则产生相反方向的一个小幅度(1.8 度)的旋转。当按顺序依次改变每个绕组中的励磁时，便可以实现在既定的方向上连续进行精准旋转。此过程中，每完成一次完整循环需要200个步骤。
两相步进有两种不同类型：双极性和单极性。双极性仅含一个线圈，而单极性则包含两个互补极性的线圈。在双极模式下，由于所有三个点均处于100%励磁状态，所以比单极模式提升了约40%的输出力矩。
加速/减速运动控制：
2 相(双极性)步进
2 相(单极性)步進
工作原理图（如图 2 所示）
特点：
精确位置控制
根据输入脉冲数值，可以确定轴体移动角度；误差微小且不累积。
精确速度调节
转速取决于输入频率，可实现精细调节，并广泛应用于各种运动领域。
正负移动及急停功能
在全程内有效地操控力矩与位移；包括在锁定状态下仍能提供一定力的输出。
低速操作下的精密位置维持能力
不需齿轮箱调整，即可在低运行情况下平稳运行，同时提供较大力量；避免了能源浪费、偏差，以及成本增加以及空间占用问题。
长寿命设计
无刷设计保证长期使用寿命，通常受限于轴承性能决定寿命长度。
振动与噪音问题解决方案：
A. 避开共振区域
保证工作频率不落入共振范围内。
B. 微分驱动模式
分解每一步至多个更小单位，以提高分辨率，从而降低振动。这可以通过调整相对应流比来实现，在半比例运行时会导致15%力的降低，而采用正弦波流则会造成30%力的减少。
技术参数与术语：
负载需求分析
力矩—速度曲线分析
3 加速/减速运动策略优化
结论:
在机械工程中，我们经常使用到这种特殊型号，如用于同步带轮驱动直线走査或者滚珠丝杠轴使之从圆周形态到直线形态变化。由于无需反馈系统，因此经济实用且提供良好的性能。而除了工业设备外，也可见其存在生活日用品中，如打印设备、扫描仪、摄像头等ATM自动柜员机会遇到3D打印技术等场合皆有应用。
