步進電機是一種利用電磁鐵的作用原理將電脈沖信號轉(zhuǎn)換成線位移和角位移的電機，是一種開環(huán)數(shù)字控制驅(qū)動電機。雖然步進電機存在丟步、高速扭矩驟降、位置控制沒有伺服精確等缺點，但因為其結(jié)構(gòu)簡單、維護方便、啟動靈敏、控制簡單、價格便宜，在一般的工業(yè)和民用設(shè)備上應(yīng)用十分廣泛。

1 分類

步進電機一般按照外形尺寸分為42系列、57系列、86系列、110系列、130系列等，數(shù)字表示其外形邊長。

按照電源分為兩相步進電機和三相步進電機、直流步進電機等。

2 力矩特性

一款保持扭矩為8.5N.m的步進電機的轉(zhuǎn)速—力矩曲線和一個額定扭矩為4.8的轉(zhuǎn)速-力矩曲線對比如1所示：

從上圖可以看出雖然力矩電機的標(biāo)稱扭矩比伺服電機的要高，但是力矩電機在轉(zhuǎn)速超過100rpm后，輸出力矩急劇下降，載荷能力往往便不能滿足工作需求，此時電機對于控制脈沖可能會不響應(yīng)，出現(xiàn)丟步現(xiàn)象。而伺服電機在額定轉(zhuǎn)速以內(nèi)輸出轉(zhuǎn)矩表現(xiàn)非常穩(wěn)定，且可以短時間內(nèi)工作在超過兩倍額定扭矩的功況下，因此對于頻繁啟停的設(shè)備帶載能力突出。所以步進電機的工作轉(zhuǎn)速不應(yīng)超過200rpm，一般在100rpm內(nèi)工況較佳。所以步進電機不能用于高速運動的場合。

3 電機硬件設(shè)置及接線

步進電機選用合適后一定要選用與之配套的驅(qū)動器。一般的步進驅(qū)動器使用PLS+DIR（脈沖+方向）或CCW/CW（正反脈沖模式），有些則支持總線控制或模擬量控制轉(zhuǎn)速。驅(qū)動器有直流供電也有兩相交流供電。

在驅(qū)動器上會有一些撥碼開關(guān)，用于選擇控制方式、脈沖細(xì)分和輸出電流峰值選擇。驅(qū)動器的側(cè)面會與撥碼開關(guān)選擇表，如圖2所示：

 圖2 步進電機撥碼開關(guān)設(shè)置表示例

1）脈沖細(xì)分選擇，數(shù)值選的約大，機構(gòu)走同樣的距離需要的脈沖數(shù)越多，控制越精細(xì)，但有可能出現(xiàn)一種情況，就是你的PLC輸出的頻率數(shù)有上線，如果你選擇的脈沖細(xì)分?jǐn)?shù)值太大，PLC無法輸出你達到****運動速度的脈沖，電機轉(zhuǎn)速上不去。此時要適當(dāng)降低脈沖細(xì)分的數(shù)值。

2）峰值電流選擇，一般選用****數(shù)值，如果帶的負(fù)載比較輕，可以選擇較小數(shù)值。

最長用的三相步進電機PLS+DIR（脈沖+方向）