步进电动机是将电脉冲信号转换为相应的角位移或直线位移的一种特殊执行电动机。每输入一个电脉冲信号，电动机就转动一个角度，它的运动形式是步进式的，所以称为步进电动机。下面以最简单的三相反应式步进电动机为例，说明步进电动机的工作原理。
图2-7 是一台三相反应式步进电动机的原理图。定子铁心为凸极式，共有三对（六个）磁极，每两个空间相对的磁极上绕有一相控制绕组。转子用软磁性材料制成，也是凸极结构，只有4 个齿，齿宽等于定子的极宽。
当A 相控制绕组通电，其余两相均不通电时，电动机内建立以定子A 相极为轴线的磁场。由于磁通具有力图走磁阻最小路径的特点，使转子齿1、3 的轴线与定子A 相极轴线对齐，如图2-7（a）所示。若A 相控制绕组断电、B 相控制绕组通电，转子在反应转矩的作用下，逆时针转过30°，使转子齿2、4 的轴线与定子B 相极轴线对齐，即转子走了一步，如图2-7（b）所示。若再断开B 相，使C 相控制绕组通电，则转子逆时针方向再转过30°，使转子齿1、3的轴线与定子C 相极轴线对齐，如图2-7（c）所示。步进电动机按 A→B→C→A 的顺序轮流通电，转子就会一步一步地按逆时针方向转动。
图2-7 三相反应式步进电动机原理
步进电动机转速取决于各相控制绕组通电与断电的频率，旋转方向取决于控制绕组轮流通电的顺序。若按A→C→B→A 的顺序通电，则电动机按顺时针方向转动。
上述通电方式称为三相单三拍。“三相”是指三相步进电动机；“单三拍”是指每次只有一相控制绕组通电；控制绕组每改变一次通电状态称为一拍，“三拍”是指改变三次通电状态为一个循环。把每一拍转子转过的角度称为步距角。三相单三拍运行时，步距角为30°。
如果把控制绕组的通电方式改为A→AB→B→BC→C→CA→A，即一相通电接着二相通电间隔地轮流进行，完成一个循环需要六次改变通电状态，称为三相单、双六拍通电方式。当A、B 两相绕组同时通电时，转子齿的位置应同时考虑到两对定子极的作用，只有A 相极和B 相极对转子齿所产生的磁拉力相互平衡的中间位置，才是转子的平衡位置。这样，三相单、双六拍通电方式下，转子平衡位置比三相单三拍增加了一倍，步距角为15°。(www.xing528.com)
进一步减少步距角的措施是采用定子磁极带有小齿，转子齿数很多的结构，分析表明，这样结构的步进电动机，其步距角可以做得很小。一般地说，实际的步进电动机产品，都采用这种方法实现步距角的细分。例如，传输单元所选用的Kinco 三相步进电动机3S57Q-04056，它的步距角是在整步方式下为1.8°，半步方式下为0.9°。除了步距角外，步进电动机还有保持转矩、阻尼转矩等技术参数，这些参数的物理意义请参阅有关步进电动机的专门资料。3S57Q-04056 型步进电动机的部分技术参数见表2-1 所示。
表2-1 3S57Q-04056 型步进电动机的部分技术参数
使用步进电动机一是要注意正确地安装，二是要注意正确地接线。安装步进电动机，必须严格按照产品说明书的要求进行。步进电动机是精密装置，安装时注意不要敲打它的轴端，而且绝不能拆卸电动机。
不同的步进电动机的接线有所不同，3S57Q-04056 型步进电动机的接线如图2-8 所示，三个相绕组的六根引出线必须按头尾相连的原则连接成三角形。改变绕组的通电顺序就能改变步进电动机的转动方向。
图2-8 3S57Q-04056 型步进电动机的接线
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