步进电机的工作原理、特点及选型考量
来源: 中研高科（山东）教育科技发展有限公司 | 时间：2026-01-08 | 阅读量：67
步进电机的核心特点是开环控制。它不需要像伺服那样配备编码器进行位置反馈，控制系统发出脉冲后，便“相信”电机已经走到了相应位置。这使其系统构成简单、成本较低、维护方便。
步进电机的主要类型有：
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反应式（VR）：结构简单，成本低，但动态性能较差，已较少使用。
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永磁式（PM）：步距角较大（如7.5°、15°），转矩相对较大，但精度和高速性能一般。
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混合式（HB）：最常用的类型。结合了前两者的优点，步距角小（常见1.8°，通过细分可达更小）、精度高、转矩较大，是目前市场的主流。
步进系统的性能受驱动器影响极大。驱动器的细分功能是其关键优势。所谓细分，是通过电路技术，将电机的一个整步角（如1.8°）再细分成若干微步（如16细分后，每脉冲对应0.1125°）。细分能显著提高运行平稳性、减少低速振动和噪音，并提高分辨率。
与伺服系统相比，步进电机有其明确的应用边界。其主要优势在于成本低、结构简单、低速时扭矩大、保持力矩高（断电后能自锁）。但其劣势也明显：存在失步风险（当负载转矩瞬间超过电机输出转矩时，会造成位置丢失累积）、高速时扭矩下降快、运行有振动和噪音、效率相对较低。
因此，在选型考量时，若应用场景为低速、中低负载、对成本敏感、且允许开环控制的场合（如3D打印机、小型雕刻机、低精度传送定位），步进电机是理想选择。若对速度、动态响应、精度和过载能力要求高，则应选择伺服系统。
关键词：
西门子PLC*
