步进马达基本原理
工作原理：
一般马达的定子为永磁体，当电压流过转子定子时，转子定子形成一矢量磁场。该磁场会推动定子旋转一角度，致使定子的一对磁场方向与转子的磁场方向一致。当转子的矢量磁场旋转一个角度。定子也随着该磁场转一个角度。每输入一个电脉冲，电动机转动一个角度前进一步。它输出的角位移与输入的脉冲数成反比、转速与脉冲频度成反比。改变定子通电的次序，马达都会反转。所以可用控制脉冲数目、频率及电动机各相定子的通电次序来控制步进马达的转动。
发热原理：
一般看到的各种马达，内部都是有铁芯和定子线圈的。定子有阻值，通电会形成耗损，耗损大小与内阻和电压的平方成反比，这就是我们常说的铜损，假如电压不是标准的直流或正弦波，就会形成纹波耗损;铁心有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会形成耗损，其大小与材料，电压，频度，电流有关，这叫串扰。铜损和占空比就会以发热的方式表现下来，继而影响马达的效率。步进马达通常追求定位精度和扭矩输出，效率比较低，电压通常比较大，且纹波成份高，电压交变的频度也随怠速而变化，因此步进马达普遍存在发热情况，且情况比通常交流马达严重。
步进马达工作效率怎么
尽管步进马达已被广泛地应用，但步进马达并不能像普通的直流马达，交流马达在常规下使用。它必须由双环型脉冲讯号、功率驱动电路等组成控制系统方可使用。因而用好步进马达却非易事，它涉及到机械、电机、电子及计算机等许多专业知识。
怎样使步进马达的效率最大化
好多人在使用两相步进马达时发觉步进马达的扭矩小，或达不到额定标称的力矩值，只得加强步进马达的规格和标称电压，以满足动力要求。虽然有时并不是马达的问题，而是在步进马达选择或驱动器工作电压的设定上有不妥之处，没有发挥出步进马达的最大效率。
首先，从驱动器方面考虑，目前大多数两相步进马达的驱动器是采用全桥输出的四线接法，假如两相步进马达也是四线的，驱动器根据马达的标称电压设定，应当说是正确的，但是效率最高，输出扭矩才能达到最大值，新型步进马达大多是这些方式的。
初期生产的步进马达，多是两相六线制的(四组两对串联线圈，每对有中心抽头)，还有少量八线制的(四组两对独立线圈)。
是两相六线制步进马达有两种接法，第一种是放弃中心抽头接两端，实际就是将每组的两个相线圈串联上去使用，马达堵转矩大和效率高些，而且高速性能差。第二种是接中心抽头和一端，这些接法马达高速性能好些，而且每相有一组线圈空闲，堵转矩小和效率低些。目前大多是采用第一种接线方式。这就出现一个问题，两相驱动器的电压究竟应当设置多大正确，通常还都是按马达标称电压值来设定，这就出现了上面提及的马达效率问题。
通常步进马达标明的电压是相电压(或内阻)，就是每组线圈的电压值(或内阻)，假如两相六线制步进马达采用第一种接法，相当于将两组线圈串联上去，这么其每相内阻加强，额定工作电压降低，虽然驱动器设置成标称电压也达不到各相的额定输出值。所以在选用驱动器和步进马达时要注意电压匹配问题步进电机电流过大，正确的方式是将驱动器的输出电压设定为步进马达额定相电流的0.7倍(也不是一般觉得串联上去的电压减半)。举例，例如一个带中心抽头的两相步进马达，标称电压是3A，驱动器电压应当设定为3除以0.7=2.1A，虽然选了3A的步进马达，实际上它的功率相当于两相四线制的2.1A步进马达。
再聊聊八线制的步进马达接法，也有两种，第一种是将每两组线圈串联使用，这样驱动器的电压也是设定为马达相电压的0.7倍，这些接法马达发热量小，而且高怠速性能差些。第二种接法是将每两组线圈并联使用，驱动器的电压设定为马达相电压的1.4倍，其优点是高怠速性能好些，然而马达发热量大，而且步进马达有点气温是正常的，只要高于马达的消磁气温就行，通常步进马达的消磁气温在105度左右。
在使用输出电压早已预设的步进马达驱动器(指两相全桥输出驱动器，如、A3977等高集成度驱动芯片)后，怎样选用步进马达很重要，假如你的驱动器是2A的，尽量选用两相四线制2A的马达，假如选用两相六线制马达，就要选标称相电压为2/0.7=2.9A(大概)的马达。这样能够使驱动器的效率最大化。
假如选用的驱动器是推挽输出(如、等驱动芯片)的，那只能接两相六线制马达，驱动器的电压和马达标称电压是一致的。不过这些驱动器目前极少用到，效率低。
对于六线和八线步进马达，采用相线圈并联，可以发挥最大的输出扭矩，表现出挺好的动力性能，六线马达是难以接成并联方式的，实际早已在内部串联上去了，串联的公共端是中心抽头。只有八线马达的相线圈是可以并联使用的。
倘若能将马达后盖打开，看一下里面的接线结构，是可以进行改动的，使六线马达弄成八线马达，这样就可以并联使用了，但不是所有的六线马达都能转制，只有能从马达旁边听到连线接头方式的可以改动，有的水泵是过孔接头，转制就须要一定的技术了。经转制的步进马达，原先串联的也可以并联使用，并联使用时相电压是原先的1.4倍，高速运转性能大大提升，力矩也提升不少。对于步进马达和驱动器的使用，应当注意发挥其最佳疗效，何必一味追求高价格和大电压，追求高速率，应当认真估算一下机器的荷载，瞧瞧究竟须要多大的力矩和速率，否则即使驱动器和马达都选得很大，而且其疗效并没有发挥下来，速率也不应追求偏低，实际加工过程中，机器进刀量通常不大(受制于机械结构、刀具及加工材料材质)，速率高了也用不上。
马达和驱动器做好匹配可以省钱省力，达到事半功倍的疗效。
增强步进马达减速机工作效率的有效方式
在工业生产中不仅质量外，生产效率是最重要的，由于它直接影响着公司的利益，所以，提升设备工作效率是十分有必要的，下边是提升步进马达减速机工作效率的方式：
1、步进马达减速机加工精度提升到ISO5-6级;
2、使步进马达减速机结构设计更合理;
3、使得步进马达减速机的轴承质量和寿命提升;
4、理论知识的日趋健全，更接近实际(如蜗杆硬度估算方式、修形技术、变形估算、优化设计方式、齿根圆掠过渡、新结构等)。
步进马达选型的步骤与技巧
1、步进马达力矩的选择步进马达的保持力矩，近似于传统马达所称的“功率”。其实，有着本质的区别。步进电动机的化学结构，完全不同于交流、直流马达，马达的输出功率是可变的。一般按照须要的扭矩大小(即所要推动物体的力矩大小)，来选择哪种机型的马达。大致说来，扭矩在0.8N.m以下，选择20、28、35、39、42(马达的机身半径或方度，单位：mm);扭矩在1N.m左右的，选择57马达较为合适。扭矩在几个N.m或更大的情况下，就要选择86、110、130等尺寸的步进马达。
2、步过马达怠速的选择对于马达的怠速也要非常考虑。由于，马达的输出扭矩，与怠速成正比。就是说，步进马达在低速(每分钟几百转或更低怠速，其输出力矩较大)，在高速旋转状态的扭矩(1000转/分--9000转)就很小了。其实，有些工况环境须要高速马达，就要对步进电动机的线圈内阻、电感等指标进行评判。选择电感稍小一些的马达，作为高速马达，才能获得较大输出扭矩。反之，要求低速大扭矩的情况下，就要选择电感在十几或几十mH，内阻也要大一些为好。
3、步进马达空载起动频度的选择步进马达空载起动频度，一般称为“空起频度”。这是购买马达比较重要的一项指标。假如要求在顿时频繁启动、停止步进电机电流过大，但是，怠速在1000转/分钟左右(或更高)，一般须要“加速启动”。假如须要直接启动达到高速运转，最好选择反应式或永磁马达。这种马达的“空起频度”都比较高。
4、步进马达的相数选择步进马达的相数选择，这项内容，好多顾客几乎没有哪些注重，大多是随意订购。虽然，不同相数的马达，工作疗效是不同的。相数越多，步距角就才能做的比较小，工作时的震动就相对小一些。大多数场合，使用两相马达比较多。在高速大扭矩的工作环境，选择单相步进马达是比较实用的。
5、针对步进马达使用环境来选择特种步进马达才能防水、防油，用于个别特殊场合。诸如水下机器人，就须要放水马达。对于特种用途的马达，就要针对性选择了。
6、根据您的实际情况能否须要特殊尺寸特殊尺寸的步进马达，请和我们沟通，在技术容许的范围内，加工订货。诸如，出轴的半径、长短、伸出方向等。
7、如有必要最好与厂家的技术工程师进一步沟通与确认机型。
