步進電機采用特殊的控制方式，實現了比標準變速電機更高的精度，同時避免了伺服系統的成本和復雜性。對于工業自動化來說，運動控制這個術語通常意味著使用電機來主動驅動物理系統的位置、速度和加速度。氣動很經濟，液壓能提供的力。然而，電機通常可以在精度、速度、功率、耐用性和運行成本之間取得適當的平衡。

　交流感應電機和DC電機適用于基本的開/關和不太精確的變速應用，而伺服電機通過正反饋結合了高速度、扭矩和位置/速度/加速度精度，相應地成本和復雜性也很高。一些用戶需要比交流感應或DC電機更好的運動控制，但正在尋找比伺服電機更具成本效益的選擇。

　對于許多應用來說，答案可能是步進電機系統，它由步進電機、驅動器和控制器組成。步進系統以經濟的方式提供了前面描述的電機的一些功能。對于較低的速度和較小的力的要求，步進電機提供良好的運動分辨率。

　一、步進電機的速度由輸入脈沖控制

　步進電機以固定步長旋轉。它們使用開環控制，并通過讓控制器生成輸入到驅動器的脈沖來運行，驅動器進而為電機提供驅動電流。步進電機由電脈沖輸入控制，因此電機旋轉速度與輸入脈沖率成正比。由于這些電機的速度控制是避免同步丟失等問題的重要考慮因素，因此必須充分了解它們的控制方式。

　二、步進器控制的細節反饋

　步進電機之所以這樣命名，是因為它們接受從驅動器接收到的脈沖的命令，以離散的小步移動，而且它們可以快速移動。它們通常在每分鐘1,000轉(rpm)以下時，因為扭矩會隨著速度的增加而迅速下降。步進電機沒有任何過載能力，因此一個行業經驗法則是確定步進電機和驅動器的尺寸，使預期負載僅使用可用扭矩的50%，以避免潛在的失速情況。

　步進電機由來自控制器的脈沖序列控制。在全步模式下，每轉360度通常有200步（或1.8度），每個脈沖使電機移動一步，但這種模式并不典型，因為它缺乏精度。相反，用戶通常選擇每轉400、800或最多50,000步的半步、四分之一步或其他微步模式。關鍵是要在精度和所需的控制信號帶寬之間進行權衡。

　盡管與伺服電機相比，步進電機被認為是一種低成本的運動控制替代方案，但步進電機還有一些其他優勢。步進電機在零速時沒有抖動/抖動。對于沒有來自重力或其他力的恒定負載的應用，一些步進驅動器可能具有空閑電流減少選項，這可以節省能源并減少軸靜止時的電機發熱。

　對于帶有電機驅動運動部件的機械或設備，可能使用齒輪箱或齒輪齒條機構，步進電機是對負載進行正向定位的好方法。雖然大多數步進電機不包含電機反饋，但可以為電機添加編碼器。對于大多數應用，至少有必要在設備中添加傳感器以提供位置反饋。