步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的开环控制元件。它在非超载情况下，转速和停止位置仅取决于脉冲信号的频率和脉冲数，不受负载变化影响。这种线性关系使得步进电机在速度、位置控制领域应用广泛。然而，步进电机的使用并非像直流电机、交流电机那样简单，必须由控制系统支持，包括双环形脉冲信号、功率驱动电路等。
尽管步进电机应用广泛，但其开发和使用涉及多种专业知识，包括机械、电机、电子和计算机技术。目前，生产步进电机的厂家众多，但具有专业技术能力、能够自主开发和研制的厂家却很少。许多厂家规模小，设备不足，处于盲目仿制阶段，给用户在产品选型和使用上带来诸多不便。
本文将以感应子式步进电机为例，详细阐述其工作原理。感应子式步进电机与传统的反应式步进电机相比，具有更高的效率和更低的发热。感应子式步进电机通过永磁体提供软磁材料的工作点，定子仅需提供变化的磁场，从而减少了能耗。
感应子式步进电机的转子上有均匀分布的小齿，定子齿有三个励磁绕阻，几何轴线依次错开。通过控制绕阻的通电顺序，步进电机可以实现正反转。电机位置和速度与脉冲数及频率成正比，方向则由导电顺序决定。
电机力矩的大小与定转子间气隙、励磁安匝数和磁密等因素有关。通过优化这些参数，可以提高电机的力矩。感应子式步进电机可以通过改变相数和拍数来实现不同运行模式，如四相四拍和四相八拍。
步进电机的静态指标包括相数、拍数、步距角、定位转矩和静转矩等。相数是指产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。拍数是指完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态。步距角是指对应一个脉冲信号，电机转子转过的角位移。定位转矩是指电机在不通电状态下，电机转子自身的锁定力矩。静转矩是指电机在额定静态电作用下，电机不作旋转运动时，电机转轴的锁定力矩。
尽管静转矩与电磁激磁安匝数成正比，与定齿转子间的气隙有关，但过度减小气隙增加激磁安匝来提高静力矩是不可取的，这会增加电机的发热和机械噪音。
