步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓�位移的開環(huán)控制元器件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的單步誤差和累積誤差等特點(diǎn)，使步進(jìn)電機(jī)廣泛用于需要角度轉(zhuǎn)動(dòng)精確計(jì)量等領(lǐng)域。例如，機(jī)器人手臂的運(yùn)動(dòng)、高級(jí)字輪的字符選擇、計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)器的磁頭控制、打印機(jī)的字頭控制等，都要用到步進(jìn)電機(jī)。由于輸入的是脈沖信號(hào)，輸出的角位移是斷續(xù)的，所以又稱為脈沖電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)種類很多，按結(jié)構(gòu)可分為反應(yīng)武、永磁式和混合式步進(jìn)電機(jī)3種；按相數(shù)分則可分為單相、兩相和多相3種。步進(jìn)電機(jī)只有在通電的情況下，才具備自我保持力：在停電的情況下，自我保持力消失。

7.3.1步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)造
    步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子為多極分布，定子上嵌有多相星形連接的控制繞組，由專門電源輸入電脈沖信號(hào)，每輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子就旋轉(zhuǎn)一步。步進(jìn)電機(jī)的構(gòu)造（以五相步進(jìn)為例）如圖7-8所示，分為定子與轉(zhuǎn)子兩部分。

    轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子1、轉(zhuǎn)子2、永久磁鋼等3部分構(gòu)成。而且轉(zhuǎn)子朝軸方向已經(jīng)磁化，轉(zhuǎn)子1為N極時(shí)，轉(zhuǎn)子2則為S極。定子擁有10個(gè)小齒狀的磁極，每對(duì)磁極均繞有線圈。其線圈對(duì)角位置的磁極相互連接，電流流通后，線圈就會(huì)被磁化成同一極性。對(duì)角線的2個(gè)磁極形成一相，因此具有A相至E相5個(gè)相位，所以稱為五相步進(jìn)電機(jī)，如圖7-9所示。轉(zhuǎn)子的外圈由50小齒構(gòu)成，轉(zhuǎn)子l和轉(zhuǎn)子2的小齒在構(gòu)造上互相錯(cuò)開1/2螺距。由此轉(zhuǎn)予形成了100個(gè)小齒，小齒對(duì)數(shù)越多，其步進(jìn)精度越高。

7.3.2步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)原理
    給處于錯(cuò)齒狀態(tài)的相通電勵(lì)磁，則轉(zhuǎn)子在電磁力的作用下，將向磁導(dǎo)率最大（或磁阻最�。┑奈恢棉D(zhuǎn)動(dòng)。A相勵(lì)磁時(shí)，會(huì)使磁極磁化成S極，與帶有N極磁性的轉(zhuǎn)子1的小齒互相吸引，并與帶有S極磁性的轉(zhuǎn)子2的小齒相斥，平衡后停止。此時(shí)，沒有勵(lì)磁的B相磁極的小齒和帶有S極磁性的轉(zhuǎn)子2的小齒互相偏離0.72^。。當(dāng)由A相勵(lì)磁轉(zhuǎn)為B相勵(lì)磁時(shí)，B相磁極磁化成N極，與擁有S極磁性的轉(zhuǎn)予2互相吸引，而與擁有N極磁性的轉(zhuǎn)子1相斥。也就是說，從A相勵(lì)磁轉(zhuǎn)換至B相勵(lì)磁時(shí)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)0.72^。。
    由此可知，勵(lì)磁相位隨A相→B相→C相→D相→E相→A相依次轉(zhuǎn)換，則步進(jìn)電機(jī)以每次0.72^。做正確的轉(zhuǎn)動(dòng)。同樣，希望做反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只需將勵(lì)磁順序倒轉(zhuǎn)，依照A相→E相→D相→C相→B相→A相勵(lì)磁即可。實(shí)際上。步進(jìn)電機(jī)是由驅(qū)動(dòng)器來進(jìn)行勵(lì)磁相的轉(zhuǎn)換的，而勵(lì)磁相的轉(zhuǎn)換時(shí)機(jī)則是由輸入驅(qū)動(dòng)器的脈沖信號(hào)所掌握。以上舉的是一相位勵(lì)磁的例子，實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，為有效利用線圈會(huì)同時(shí)進(jìn)行四相或五相勵(lì)磁。
    0.72^。的高分辨率，取決于定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)造上的機(jī)械偏移量，所以不需要編碼器等傳感器即可正確定位。由于當(dāng)?shù)谝唤M定子正好與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子相吸引時(shí)，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致第二組定子與對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)子相偏離（定子與轉(zhuǎn)子齒距一樣，但是各自所在的兩個(gè)圓不一樣大），而這個(gè)偏離值正好是齒距的十分之一。因此，普通五相步進(jìn)的步距角為360^。/50齒/10=0.729^。.