1.4　步进电机的主要性能指标

（1）最大静转矩Tmax

最大静转矩Tmax是指在规定的通电相数下矩角特性上的转矩最大值。通常在技术数据中所规定的最大静转矩是指一相绕组通以额定电流时的最大转矩值。

按最大静转矩的大小可把步进电机分为伺服步进电机和功率步进电机。伺服步进电机的输出转矩较小，有时需要经过液压力矩放大器或伺服功率发电系统放大后再去带动负载。而功率步进电机最大静转矩一般大于4.9N·m，它不需要力矩放大装置就能直接带动负载，从而大大简化了系统，提高了传动的精度。

（2）步距角θs

步距角是指步进电机在一个电脉冲作用下（即改变一次通电方式，通常又称一拍）转子所转过的角位移，也称为步距。步距角θs的大小与定子控制绕组的相数、转子的齿数和通电的方式有关。步距角的大小直接影响步进电机的启动频率和运行频率。两台步进电机的尺寸相同时，步距角小的步进电机的启动、运行频率较高，但转速和输出功率不一定高。

（3）静态步距角误差Δθs

静态步距角误差Δθs是指实际步距角与理论步距角之间的差值，常用理论步距角的百分数或绝对值来表示。通常在空载情况下测定，Δθs小意味着步进电机的精度高。

步进电机的精度由静态步距角误差来衡量。从理论上讲，每一个脉冲信号应使电机的转子转过同样的步距角。但实际上，由于定、转子的齿距分度不均匀，定、转子之间的气隙不均匀或铁芯分段时的错位误差等，都会使实际步距角和理论步距角之间存在偏差，由此决定静态步距角误差。在实际测定静态步距角误差时，既要测量相邻步距角的误差，还要计算步距角的累计误差。步进电机的最大累计误差是取电机转轴的实际停留位置超过及滞后理论停留位置、两者各自的最大误差值的绝对值之和的一半来计算。静态步距角误差直接影响到角度控制时的角度误差，也影响到速度控制时的位置误差，并影响到转子的瞬时转速稳定度的大小。因此，应尽量设法减小这一误差，以提高精度。

（4）启动频率fst和启动频率特性

启动频率fst是指步进电机能够不失步启动的最高脉冲频率。技术数据中给出空载和负载启动频率。启动频率是一项重要的性能指标。

（5）运行频率fru和运行矩频特性

运行频率fru是指步进电机启动后，控制脉冲频率连续上升而不失步的最高频率。通常在技术数据中也给出空载和负载运行频率，运行频率的高低与负载转矩的大小有关，所以又给出了运行矩频特性。

提高运行频率对于提高生产率和系统的快速性具有很大的实际意义。由于运行频率比启动频率高得多，所以在使用时，通常采用能自动升、降频控制线路，先在低频（不大于启动频率）下进行启动，然后再逐渐升频到工作频率，使电机连续运行，升频时间在1s之内。

步进电机是数字控制系统中的一种执行元件，其功能是将脉冲电信号变换为相应的角位移或直线位移，其位移量与脉冲数成正比，其转速或线速度与脉冲频率成正比，它能按照控制脉冲的要求，迅速启动、反转、制动和无级调速；工作时能不失步，精度高，停止时能锁住。鉴于以上特点，步进电机在自动控制系统中，特别是在开环数字程序控制系统中作为传动元件而得到广泛的应用。