步進電機是一種將電脈沖信號轉換成相應角位移或線位移的電動機。每輸入一個脈沖信號，轉子就轉動一個角度或前進一步，其輸出的角位移或線位移與輸入的脈沖數成正比，轉速與脈沖頻率成正比。因此步進電動機是一種把脈沖變為角度位移（或直線位移）的執行元件。

步進電機的轉子為多極分布，定子上嵌有多相星形連接的控制繞組，由專門電源輸入電脈沖信號，每輸入一個脈沖信號，步進電機的轉子就前進一步。由于輸入的是脈沖信號，輸出的角位移是斷續的，所以又稱為脈沖電機。

隨著數字控制系統的發展，步進電機的應用將逐漸擴大。步進電機的種類很多，按結構可分為反應式、激勵式以及混合式三種；按相數分則可分為單相、兩相和多相三種。

伺低壓直流伺服電機可以理解為絕對服從控制信號指揮的電機：在控制信號發出之前，轉子靜止不動；當控制信號發出時，轉子立即轉動；當控制信號消失時，轉子能即時停轉。

低壓直流伺服電機是自動控制裝置中被用作執行元件的微特電機，其功能是將電信號轉換成轉軸的角位移或角速度。其主要特點是：當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降；其作用：可使控制速度，位置精度非常準確。

低壓直流伺服電機基本構造與一般直流電機相似。

電機轉速n＝E／K1j＝（Ua－IaRa）／K1j，

式中E為電樞反電動勢，

K為常數，

j為每極磁通，

Ua、Ia為電樞電壓和電樞電流，

Ra為電樞電阻，

改變Ua或改變φ，均可控制低壓直流伺服電機的轉速，但一般采用控制電樞電壓的方法，在永磁式低壓直流伺服電機中，勵磁繞組被永久磁鐵所取代，磁通φ恒定。低壓直流伺服電機具有良好的線性調節特性及快速的時間響應。

低壓直流伺服電機與步進電機的性能特點比較：

步進電機作為一種開環控制的系統，和現代數字控制技術有著本質的聯系。在目前國內的數字控制系統中，步進電機的應用十分廣泛。隨著全數字式交流伺服系統的出現，交流伺服電機也越來越多地應用于數字控制系統中。為了適應數字控制的發展趨勢，運動控制系統中大多采用步進電機或全數字式低壓直流伺服電機作為執行電機。

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。現就二者的使用性能作一比較。

控制精度不同：

1）步進電機的相數: 是指電機內部的線圈組數，目前常用的有二相、三相、四相、五相步進電機。電機相數不同，其步距角也不同，一般二相電機的步距角為0.9°/1.8°、三相的為0.75°/1.5°、五相的為0.36°/0.72°。在沒有細分驅動器時，用戶主要靠選擇不同相數的步進電機來滿足自己步距角的要求。如果使用細分驅動器，則‘相數’將變得沒有意義，用戶只需在驅動器上改變細分數，就可以改變步距角。

2）低壓直流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。對于帶標準2500線編碼器的電機而言，由于驅動器內部采用了四倍頻技術，其脈沖當量為360°/10000=0.036°。對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=0.0027466°，是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。

低頻特性不同：

1）步進電機在低速時易出現低頻振動現象。振動頻率與負載情況和驅動器性能有關，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象對于機器的正常運轉非常不利。當步進電機工作在低速時，一般應采用阻尼技術來克服低頻振動現象，比如在電機上加阻尼器，或驅動器上采用細分技術等。

2）低壓直流伺服電機運轉非常平穩，即使在低速時也不會出現振動現象。低壓直流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能（FFT），可檢測出機械的共振點，便于系統調整。

矩頻特性不同：

1）步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。

2）低壓直流伺服電機為恒力矩輸出，都能輸出額定轉矩，在額定轉速以上為恒功率輸出。

過載能力不同：

步進電機一般不具有過載能力。低壓直流伺服電機具有較強的過載能力。

低壓直流伺服電機它具有速度過載和轉矩過載能力。

其最大轉矩為額定轉矩的三倍，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矩的電機，而機器在正常工作期間又不需要那么大的轉矩，便出現了力矩浪費的現象。

運行性能不同：

1）步進電機的控制為開環控制，啟動頻率過高或負載過大易出現丟步或堵轉的現象，停止時轉速過高易出現過沖的現象，所以為保證其控制精度，應處理好升、降速問題。

2）低壓直流伺服驅動系統為閉環控制，驅動器可直接對電機編碼器反饋信號進行采樣，內部構成位置環和速度環，不會出現步進電機的丟步或過沖的現象，控制性能更為可靠。

速度響應性能不同：

1）步進電機從靜止加速到工作轉速（一般為每分鐘幾百轉）需要200～400毫秒。

2）低壓直流伺服系統的加速性能較好，從靜止加速到其額定轉速3000RPM僅需幾毫秒，可用于要求快速啟停的控制場合。

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