1      引言：
随着现代工业的不断发展，电机作为重要的电器元件， 广泛应用在各种自动化控制系统中。在现代生活生产中，电机的需求量与日俱增，在各个国民经济领域都有应用。人们对电机学方面知识的需求也越来越多。
本文浅显的介绍控制电机中非常重要的一种电机：步进电机的工作原理及步进电机和其他常见电机的相关问题，希望能对不了解电机学的读者有所帮助。
2      步进电机：
2.1步进电机的工作原理简述：
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行元件。当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”)，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度，从而达到调速的目的。
2.2步进电机分类：
步进电机可以大概分为一下几种：
永磁式步进电机：一般为两相，转矩和体积较小；
反应式步进电机：一般为三相，可实现大转矩输出；
混合式步进电机：是指混合了永磁式和反应式的优点的电机，它又分为两相和五相。这是目前应用最广泛的一种步进电机。
2.3永磁式步进电机工作原理简述：
永磁式步进电动机是一个{yj}磁铁电动子, 卷绕并且磁性地导电性定子。 通电导线形成一个磁场， 定子磁场分布的改变， 定子在磁场的作用下转动来带动负载。
上图说明典型的步进电动机作用原理：一个两相绕阻。两相绕阻中的A向通电产生磁场，磁场方向显示如图, 因为转子受定子磁极吸引由向A向绕阻转动。然后对B向绕阻通电，使转子由A向绕阻向B向绕阻转动，即转子随磁场方向转动。磁场转到A向绕阻，转子由B向绕阻向A向绕阻转动。重覆以上这个过程。每使电动机转子顺时针转过90度，即步进电机向前进一步（一个步距角）。
3      步进电机与其他类型电动机的区别与联系：
3.1步进电机与交流伺服电动机的性能比较：
步进电机与伺服电动机同样属于执行电动机，同样是将电信号转变为机械信号。其控制方式也基本相似，同样是用脉冲串和方向信号实现电机控制。但在性能和应用场合上存在较大差异：
3.1.1控制精度不同：
步进电机的控制精度由步距角决定，电机P（步进电机相数）值受物理条件限制，而交流伺服电动机的控制精度则是由一个旋转编码器保证，由脉冲当量控制，能够实现较高的精度。
3.1.2输出力矩不同：
步进电机的输出力矩会随电机转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，而交流伺服电机为恒力矩输出。
3.1.3过载能力不同：
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。步进电机因为没有过载能力，在选型时为了克服惯性力矩，往往需要选取较大转矩的电机，而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩，便出现了力矩浪费的现象。
3.1.4运行性能不同
步进电机的控制为开环控制，启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象，停止时转速过高易出现过冲的现象，所以为保证其控制精度，应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制，驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样，内部构成位置环和速度环，一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象，控制性能更为可靠。
3.1.5速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速（一般为每分钟几百转）需要200～400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好，从静止加速到其额定转速3000RPM有的仅需几毫秒，可用于要求快速启停的控制场合。
3.2步进电机与同步、异步电机的性能比较：
步进电机与伺服电机属于执行电机，而同、异步电机均属交流动力电机，是靠50周交流电网供电而转动。异步电机是定子送入交流电，产生旋转磁场，而转子受感应而产生磁场。这样两磁场作用，使得转子跟着定子的旋转磁场而转动。其中转子比定子旋转磁场慢，有个转差，不同步所以称为异步机。而同步电机定子同异步电机，其转子是人为加入直流电形成不变磁场，这样转子就跟着定子旋转磁场一起转而同步，始称同步电机。
【参考文献】：
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[6]温舜方   用永磁磁极取代励磁绕组   [M]中国电机日报2002.2.19
以上资料请参见：