步進電動機的輸入功率是脈沖電壓，有一個輸入脈沖，電動機以一定角度旋轉。這是一種“逐步”旋轉的電動機，因其旋轉角度與輸入電脈沖數嚴格成正比而得名。通過改變輸入脈沖的頻率，可以廣泛，平穩，連續地調節輸出速度。它也是唯一能夠執行開環控制的執行電器，廣泛用于簡單和經濟的數控裝置的修改和設計中。

與步進電動機有關的術語：

常數：電動機定子具有極數，極對數是相數。有六個極，它們是三相步進電動機，如圖1所示。 5相步進電動機有10極。

位數：每次電動機定子繞組改變傳導模式時，這稱為位數。

步距角：轉子旋轉一位的空間角，用符號a表示。

齒距角：這是轉子在空間中的齒距角。例如，轉子具有N個齒，槳距角=360°/N。

步進電機由定子和轉子組成。定子和轉子磁極上有齒。定子極的磁寬度和磁槽應與磁槽的磁寬度和磁槽相同。轉子。

圖1是徑向反作用式步進電機的基本結構示意圖，定子有6個磁極，磁極螺距角為60°，每個磁極都被視為鋸齒。每個極都配有控制繞組，形成A，B，C的三相繞組。轉子有4個均勻分布的齒，每個齒的寬度與定子極靴的寬度完全相同，槳距角為360°/4=90°。磁通量始終以最小的電阻沿路徑閉合，因此當特定相的繞組（例如A相繞組）首先通電時。將轉子齒1和3與定子相A的激勵對齊。這時，電動機的其他兩個相（相B和相C）的勵磁和轉子的齒形成一個角度。錯誤的齒角為30°，是轉子螺距角的1/3。當A相繞組斷電而B相繞組通電時，相同的磁通量沿最小磁阻路徑閉合，并且轉子逆時針旋轉30°，從而使轉子齒2和4與B相對齊。刺激。此時，轉子1和3的齒以及A和C相具有30°的交錯齒。當B相未通電而C相通電時，轉子逆時針旋轉30°，使轉子齒1、3和C對齊。當C相分離并且對A相通電時，由于齒仍未對齊，因此2個，4個齒與A相的磁極對齊，并且轉子將齒的螺距角旋轉90°并進入初始狀態。當按此通電順序通電時，電動機沿特定方向旋轉，這是無功步進電動機的基本工作原理。速度由電源開和關的頻率變化確定，旋轉方向由電源開和關的順序確定。 從上述工作原理可以看出，步進電動機能夠逐步旋轉的根本原因是每相的轉子齒和定子極齒錯開1/m齒距。對于三相步進電動機，如果轉子齒與某個相位（例如A相）對齊，則它會與其他兩個相（B相和C相）來回往復產生1/3個假齒。每個。齒交錯意味著定子的相鄰磁極的齒距所占據的齒距的數量不是整數。例如，上述轉子具有四個齒，槳距角為90°，并且相鄰磁極的磁極槳距角為60°。齒距角為60°時為2/3，不是整數。這種交錯的齒狀結構可以在電脈沖的作用下使步進電機旋轉。錯誤的齒角的大小決定了階梯角的大小，較小的階梯角可以提高加工精度。實際上，步進電動機的轉子齒數基本上由步進角的要求決定，齒數大而步進角小。但是，轉子齒的數量不能為任何值，以得到錯誤的齒。如果定子和轉子齒在某個極點下對齊，則轉子齒節距必須錯開1/m（m是相數）。轉子齒的條件如下： z=2 m（k±1/m）

公式中的m相數

k-1、2、3，正整數。

例如，對于三相步進電動機，轉子齒數為40，上式為z=2m（k±1/m），k為7并建立了方程。轉子齒數為40個，可以滿足錯齒的要求，說明步進電機的結構是合理的。

步進電動機的步進角α由下式確定。 a=360°/mzc

其中z轉子齒數

m常數

c因子，c=1或2。因子c與步進電動機的通電模式有關。當連接到兩個相鄰位的定子的極數相同時，c=1，當它們的極性不同時，c=2.360°/mz是定子相對于轉子的交錯螺距角。

步進電機的速度n（r/min）與通電頻率f成正比。即

n=60a°/360°=60f/mzc（r/min）

當步進電機以傳動比i（i=z1/z2）和驅動螺桿螺距t通過傳動系統時，脈沖當量δ（mm/pulse）為： δ=tai/360°=ti/mzc

步進電動機的相位和齒數越多，步進角越小，等效脈沖越小。可以提高加工精度，但是電源也很復雜。目前，相對較小的步距角通常為0.75°，脈沖當量通常為0.01mm。常用步驟數為3或5步，最多6步。

步進電動機有單拍、雙拍、單雙拍幾種不同的通電方式，以三相步進電動機為例：

（1）三相單相3位功率模式：一次只給一個相通電，然后按A→B→C→A的順序重新通電。由于一次只能給一個相通電，因此在繞組接通時電機會失去自鎖轉矩，并且其穩定性很差。步距角系數c=1。

（2）三相雙三拍通電方式：兩相按AB→BC→CA→AB的順序周期性地同時通電。由于每次都通電兩級，因此切換時不會損失自鎖扭矩，穩定性更好。步距角系數c=1。

（3）三相單雙三拍(六拍)通電方式：即使按A→AB→B→BC→C→CA→A的順序打開電源，穩定性也很好。由于一個齒的螺距一次為6位，因此步距角為另外兩個，即步距角因子c=2。