步進電機各相輪流接入整步電流后所產(chǎn)生的步距角叫做該步進電機的基本步距角。
F 相步進電機有 F 個繞組，這 F 個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)應該是 F 的整數(shù)倍；也就是說：3 相步進電機轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 3 的整數(shù)倍，
4 相步進電機轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 4 的整數(shù)倍，5相步進電機轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 5 的整數(shù)倍；如果步進電機的基本步距角為 A ，
轉(zhuǎn)一圈的步數(shù)是 M ，步進電機的相數(shù)是 F 則有下述關(guān)系： A=360/M 由于上述機械對稱原理，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。我們往往希望步進電機轉(zhuǎn)一圈為 100 步或其倍數(shù)，
這在 2/4 相和 5 相步進電機容易做到，但對于三相步進電機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。
有些廠家所標的三相步進電機的步距角為 1.2 度或 3 度，相當每圈 300 步或 120 步，是 3 的整數(shù)倍，這種標注很正常。
有些廠家所標注的三相步進電機的步距角為 1.8/0.9/0.72/0.36 度，相當每圈 200/400/500/1000 步，不是 3 的整數(shù)倍，
所以這些廠家所標注的不是步進電機的基本步距角，而是步進驅(qū)動器每輸入一個步進脈沖時步進電機的轉(zhuǎn)角，或是步進電機轉(zhuǎn)一圈時，
步進驅(qū)動器輸入的脈沖個數(shù)；其實這是步進驅(qū)動器帶來的功能，廠家標注到步進電機上了；這種標注方法很容易造成迷惑，
甚至有一些步進電機的銷售商自己都講不清楚，我也是看到這些標注后有了懷疑，通過分析得出的結(jié)果。
步進電機是一種離散運動的裝置，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，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)的出現(xiàn)，交流伺服電機也越來越多
地應用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應數(shù)字控制的發(fā)展趨勢，運動控制系統(tǒng)中大多采用步進電機或全數(shù)字式交流伺服電機作為執(zhí)行電動機。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
兩相混合式步進電機步距角一般為3.6°、1.8°，五相混合式步進電機步距角一般為0.72°、0.36°。也有一些高性能的步進電機步距角更小。如四通公司生產(chǎn)的一種用于慢走絲機床的步進電機，
其步距角為0.09°；德國百格拉公司（BERGERLAHR）生產(chǎn)的三相混合式步進電機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電機的步距角。
交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉(zhuǎn)編碼器保證。以松下全數(shù)字式交流伺服電機為例，對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅(qū)動器內(nèi)部采用了四倍頻技術(shù)，
其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅(qū)動器每接收217=131072個脈沖電機轉(zhuǎn)一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的
脈沖當量的1/655。
二、低頻特性不同
步進電機在低速時易出現(xiàn)低頻振動現(xiàn)象。振動頻率與負載情況和驅(qū)動器性能有關(guān)，一般認為振動頻率為電機空載起跳頻率的一半。這種由步進電機的工作原理所決定的低頻振動現(xiàn)象對于機器
的正常運轉(zhuǎn)非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術(shù)來克服低頻振動現(xiàn)象，比如在電機上加阻尼器，或驅(qū)動器上采用細分技術(shù)等。
交流伺服電機運轉(zhuǎn)非常平穩(wěn)，即使在低速時也不會出現(xiàn)振動現(xiàn)象。交流伺服系統(tǒng)具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統(tǒng)內(nèi)部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，
便于系統(tǒng)調(diào)整。
三、矩頻特性不同
步進電機的輸出力矩隨轉(zhuǎn)速升高而下降，且在較高轉(zhuǎn)速時會急劇下降，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
步進電機一般不具有過載能力。交流伺服電機具有較強的過載能力。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，
可用于克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩。步進電機因為沒有這種過載能力，在選型時為了克服這種慣性力矩，往往需要選取較大轉(zhuǎn)矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉(zhuǎn)矩，
便出現(xiàn)了力矩浪費的現(xiàn)象。
五、運行性能不同
步進電機的控制為開環(huán)控制，啟動頻率過高或負載過大易出現(xiàn)丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，停止時轉(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)動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán)，一般不會出現(xiàn)步進電機的丟步或過沖的現(xiàn)象，控制性能更為可*。
步進電機主要是依相數(shù)來做分類，而其中又以二相、五相步進電機為目前市場上所廣泛采用。二相步進電機每轉(zhuǎn)最細可分割為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電機較佳、 加減速時間較短、 動態(tài)慣性較低。
二相/五相步進電機差異比較：
二相步進電機 五相步進電機
電機構(gòu)造（請參照圖三） 8個主極‧；4相(2相)4極線圈 10個主極‧；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）
較二相步進電機高出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
低振動
速度—轉(zhuǎn)矩特性 于速度上不及五相步進電機 高速度、高轉(zhuǎn)矩
滬公網(wǎng)安備31010802001143號
