转矩代数
步进电机产生的转矩取决于几个因素：
•步进速率
•绕组的驱动电流
•驱动器设计或类型
在一个步进电机中，当转子和定子的磁通量互相交链时，转矩才发生变化。该定子是由一个高渗透性磁材料组成的。这和电子电路中电流集中在导体中的方式一样，这种高渗透性磁性材料导致了磁通量被部分地限定在定子的磁路上。这是为了把磁通量集中在定子两极。当绕组通电时，电机产生的转矩输出与磁通产生的强度成比。
磁通量与磁密的基本关系为：
H = (N ×I) ÷l，其中：N =绕组的匝数 I =电流
H =磁场强度 l=磁通路径的长度
这种关系表明，磁通量的强度与扭矩绕组的匝数和电流成正比，与磁通路径的长度成反比。从这个基本关系可以看出，相同的大小的步进电机，通过改变绕组参数可有不同的扭矩输出。更多关于绕组参数如何影响步进电机输出量的详细资料，可以在题为“驱动器电路基础”的应用说明中找到。 广东质量步进电机绕线
步距角精度
步进电机作为一款定位设备取得了如此受欢迎的原因之一是它的精度和可重复性。通常步进电机的步距角精度达到每步的3% - 5%。这个误差不是一步一步累积的。步进电机的精度主要受它的零件精度和装配的影响。图5示出了典型步进电机的矩角精度。
a.步矩角误差
当电机从先前位置旋转到下一步时产生的比较大正向或负向误差
步矩角误差=测量步矩角 - 理论角度
b.定位误差
电机从初始位置步进N次（N= 360°/步矩角），测量每一步到初始位置的角度。如果第N步的位置到初始位置的角度为ΘN，误差是ΔΘN，则：
ΔΘN = ΔΘN - (步矩角) ×N。
尽管位置误差是比较大值和**小值之间的差异，但通常表示为±符号。即为：
位置误差= ±1⁄2( ΔΘMax - ΔΘMin)
c.迟滞位置误差
在两个方向测量中获得的误差值。
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在全步驱动下，任何给定时间内都有两相通电。根据定子通电序列AB → B → →A，转子将按步骤1 → 3 →5 →7步进。全步模式和单相通电有相联系的运动角度，但在机械位置上偏移了二分之一。单极性电机的输出转矩要低于其双极性电机（电机同一绕组参数），因为单极电机只使用50％的绕组，而双极性电机却利用了整个绕组。
半步驱动结合波动驱动和全步驱动（1＆2相通电）两种模式。在这种模式下，第二步*有一相通电，在其他步上，每极都有一相通电。根据定子通电序列AB → B → B → → → → A→ A，转子的步进位置为 1 →2 → 3 → 4 → 5 → 6 →7 →8。这样的运动的角度只有1 或2相通电那种驱动模式下歩距角的一半。和1 或2相通电驱动模式相比，半步运行可以减少共振现象。
旋转磁场
当一相绕组的步进机电动机通以激励电流时，就会产生磁通，该磁通的方向是由“右手规则”决定的。“右手规则”规定：“如果磁力线垂直进入右手，四指所指向的方向为导线中感应电流的方向，大拇指所指向的方向则为磁场方向。”
图2显示出的磁通路径走向，B相通电时绕组电流方向如图所示。转子控制自身使磁通的阻抗**小化。在这种情况下的电动机将顺时针方向旋转，这样它的南极与北极对齐的定子B在位置2，北极与南极对齐的定子B在位置6。为了让电机转动，我们现在可以看到，我们必须提供一系列的激励定子绕组，提供一个旋转的磁场场，在磁吸力的作用下，带动定子转动。
步进模式
以下是最常见的驱动模式：
•波动驱动（1相通电）
•全步驱动（2相通电）
•半步驱动（1＆2相通电）
•微步驱动（连续不同的电机电流变化）
对于以下的讨论，请参阅图3。
在波动驱动中，只有一个绕组在任何给定的时间内通电。该定子通电序列为 A → B → → ，转子的转动步骤为8 → 2 → 4 → 6。对于同一绕组参数的单极性和双极性的电机，这种激励模式会导致转子在相同的机械位置运行。该驱动模式的缺点是对于绕组的利用率在单极的电机只有25％，而在双极性电机只有50％。这意味着你没有从电机运行中得到比较大转矩输出。 广东质量步进电机绕线
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转矩与速度特性
对于一个特定的应用，转矩与速度之间的关系特性是选择合适的电机驱动的关键。这些特性是依赖于（变化）电机，激励模式、不同的驱动器或驱动器的方法。一个典型的“转速 - 转矩曲线”如图6所示。为了获得更好的理解需要定义与这条曲线相关的概念。
a.保持转矩
电机在停止时产生的比较大转矩。
b.牵入曲线
牵入曲线定义了一个作为开始停止的区域。这是电机在施加负荷的情况下，可以瞬间启动/停止且不损失同步的比较高频率。
c.比较大起动功率
指无负载施加时的比较大起动功率。
d.牵出曲线
牵出曲线定义一个被称为运转的区域。它指的是电机能够运行到比较大频率而不会失去同步。因为此区域在牵入区域以外，电机必须通过一个阶段（加速或减速）才能进入这一区域。
e.比较大转换速率
电机无负荷时的比较高工作频率。
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