步進(jìn)電機(jī)各相輪流接入整步電流后所產(chǎn)生的步距角叫做該步進(jìn)電機(jī)的基本步距角。
F 相步進(jìn)電機(jī)有 F 個(gè)繞組，這 F 個(gè)繞組要均勻地鑲嵌在定子上，因此定子的磁極數(shù)必定是 F 的整數(shù)倍，
因此，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)應(yīng)該是 F 的整數(shù)倍；也就是說：3 相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 3 的整數(shù)倍，
4 相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 4 的整數(shù)倍，5相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 5 的整數(shù)倍；如果步進(jìn)電機(jī)的基本步距角為 A ，
轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 M ，步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)是 F 則有下述關(guān)系： A=360/M 由于上述機(jī)械對稱原理，M 必然是相數(shù) F 的整數(shù)倍,
即： M=N*F 其中 N 是正整數(shù)。跟據(jù)以上分析可以看出，基本步距角是不能取任意值的。我們往往希望步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈為 100 步或其倍數(shù)，
這在 2/4 相和 5 相步進(jìn)電機(jī)容易做到，但對于三相步進(jìn)電機(jī)其基本步距角不可能做到轉(zhuǎn)一圈為 100 步或 200 步，但可以是 300 步。
有些廠家所標(biāo)的三相步進(jìn)電機(jī)的步距角為 1.2 度或 3 度，相當(dāng)每圈 300 步或 120 步，是 3 的整數(shù)倍，這種標(biāo)注很正常。
有些廠家所標(biāo)注的三相步進(jìn)電機(jī)的步距角為 1.8/0.9/0.72/0.36 度，相當(dāng)每圈 200/400/500/1000 步，不是 3 的整數(shù)倍，
所以這些廠家所標(biāo)注的不是步進(jìn)電機(jī)的基本步距角，而是步進(jìn)驅(qū)動器每輸入一個(gè)步進(jìn)脈沖時(shí)步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)角，或是步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)一圈時(shí)，
步進(jìn)驅(qū)動器輸入的脈沖個(gè)數(shù)；其實(shí)這是步進(jìn)驅(qū)動器帶來的功能，廠家標(biāo)注到步進(jìn)電機(jī)上了；這種標(biāo)注方法很容易造成迷惑，
甚至有一些步進(jìn)電機(jī)的銷售商自己都講不清楚，我也是看到這些標(biāo)注后有了懷疑，通過分析得出的結(jié)果。
步進(jìn)電機(jī)是一種離散運(yùn)動的裝置，它和現(xiàn)代數(shù)字控制技術(shù)有著本質(zhì)的聯(lián)系。在目前國內(nèi)的數(shù)字控制系統(tǒng)中，步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機(jī)也越來越多
地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運(yùn)動控制系統(tǒng)中大多采用步進(jìn)電機(jī)或全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動機(jī)。雖然兩者在控制方式上相似（脈沖串和方向信號），
但在使用性能和應(yīng)用場合上存在著較大的差異。現(xiàn)就二者的使用性能作一比較。
一、控制精度不同
兩相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進(jìn)電機(jī)步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進(jìn)電機(jī)步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機(jī)床的步進(jìn)電機(jī)，
其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGERLAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進(jìn)電機(jī)其步距角可通過撥碼開關(guān)設(shè)置為1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°，
兼容了兩相和五相混合式步進(jìn)電機(jī)的步距角。
交流伺服電機(jī)的控制精度由電機(jī)軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機(jī)為例，對于帶標(biāo)準(zhǔn)2500線編碼器的電機(jī)而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，
其脈沖當(dāng)量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機(jī)而言，驅(qū)動器每接收217=131072個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當(dāng)量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進(jìn)電機(jī)的
脈沖當(dāng)量的1/655。
二、低頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負(fù)載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認(rèn)為振動頻率為電機(jī)空載起跳頻率的一半。這種由步進(jìn)電機(jī)的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機(jī)器
的正常運(yùn)轉(zhuǎn)非常不利。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)工作在低速時(shí)，一般應(yīng)采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機(jī)上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細(xì)分技術(shù)等。
交流伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時(shí)也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機(jī)械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機(jī)能（FFT），可檢測出機(jī)械的共振點(diǎn)，
便于系統(tǒng)調(diào)整。
三、矩頻特性不同
步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時(shí)會急劇下降，所以其最高工作轉(zhuǎn)速一般在300～600RPM。交流伺服電機(jī)為恒力矩輸出，即在其額定轉(zhuǎn)速（一般為2000RPM或3000RPM）以內(nèi)，
都能輸出額定轉(zhuǎn)矩，在額定轉(zhuǎn)速以上為恒功率輸出。
四、過載能力不同
步進(jìn)電機(jī)一般不具有過載能力。交流伺服電機(jī)具有較強(qiáng)的過載能力。以松下交流伺服系統(tǒng)為例，它具有速度過載和轉(zhuǎn)矩過載能力。其最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的三倍，
可用于克服慣性負(fù)載在啟動瞬間的慣性力矩。步進(jìn)電機(jī)因?yàn)闆]有這種過載能力，在選型時(shí)為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機(jī)，而機(jī)器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，
便出現(xiàn)了力矩浪費(fèi)的現(xiàn)象。
五、運(yùn)行性能不同
步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負(fù)載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時(shí)轉(zhuǎn)速過高易出現(xiàn)過沖的現(xiàn)象，所以為保證其控制精度，應(yīng)處理好升、降速問題。交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)為閉環(huán)控制，
驅(qū)動器可直接對電機(jī)編碼器反饋信號進(jìn)行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可*。
步進(jìn)電機(jī)主要是依相數(shù)來做分類，而其中又以二相、五相步進(jìn)電機(jī)為目前市場上所廣泛采用。二相步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)最細(xì)可分割為400等分，五相則可分割為 1000等分，
所以表現(xiàn)出來的特性以五相步進(jìn)電機(jī)較佳、 加減速時(shí)間較短、 動態(tài)慣性較低。
二相/五相步進(jìn)電機(jī)差異比較：
二相步進(jìn)電機(jī) 五相步進(jìn)電機(jī)
電機(jī)構(gòu)造（請參照圖三） 8個(gè)主極‧；4相(2相)4極線圈 10個(gè)主極‧；5相2極線圈
分解能 1.8°/0.9°（200、400分割/圈） 0.72°/0.36°（500、1000分割/圈）
較二相步進(jìn)電機(jī)高出2.5倍
分解能。
振動性 100-200PPS之間為低速共振領(lǐng)域，
振動較大 無顯著共振點(diǎn)
低振動
速度—轉(zhuǎn)矩特性 于速度上不及五相步進(jìn)電機(jī) 高速度、高轉(zhuǎn)矩
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
