步進電機的特性分為靜態(tài)特性和動態(tài)特性。靜態(tài)特性:電機靜止時的角度變化特性。與位置的精度有關。動態(tài)特性:馬達啟動和旋轉時的特性。與響應特性有關，受電機驅動方式的影響。

靜態(tài)特性。

通過恒定電流(額定電流)激勵馬達的同時，在馬達軸上施加外力形成角位移，角位移正常與矩t的關系稱為角度-矩特性或正常(圖1)。

圖1。

此時產生的最大扭矩稱為最大靜止扭矩(保持扭矩)。該參數一般在一相勵磁電流下測定，但也可根據需要測定二相勵磁電流下的相應特性。是不使用驅動電路就能測量的參數，是馬達本身的基本特性。

在步進電機中，在斷電狀態(tài)下外力旋轉電機軸產生的最大扭矩稱為定位扭矩(無激勵磁維持扭矩)。其原理與無刷直流電機中的齒槽扭矩相同，但在步進電機中，我們曾經很樂意利用它來抑制斷電狀態(tài)下轉子的旋轉，由于這一歷史原因，它通常被稱為定位扭矩。近年來，由于提高位置精度、減少振動和噪音等需求，步進電機制造多采用上述游標法，該扭矩也越來越小。

步進電機的最大的特點是，它能夠以一定角度步進旋轉和停止，因此理想的步進 電機每次停止都停在精確的步進角位置上。然而，因為制造時的機械尺寸精度等原因，電機的實際靜止位置和理論上的停止 位置總會存在一定誤差。用來表示電機在這方面的角度精度的度量值中，靜止角度誤差是最常見的。此外， 用另一種算法計算得到的步進角誤差也會被用來衡量角度精度?！?靜止角度誤差（位置精度） 以一個隨機位置為原點，讓電機步進旋轉一周（機械角 360°），按圖 2測 量每一步的實際靜止位置與理論停止位置之間的差值。然后，從正負兩個方向的最大差值求出誤差范圍，將其除以 2 就得到了用“± ○○°”表示的靜止角度誤差。此外， 也可以用這個值與基本步進角的百分數比“± □□ %”來表示誤差的大小——位置 精度。這里，θs 為理論靜止位置；Hmax 為滯后誤差；A 為單向旋轉時的靜止角度誤差 范圍；B 為正反雙方向的靜止角度誤差范圍。靜止角度誤差 = ± 靜止角度誤差范圍 / 2 步進電機的角度精度通常在基本步進角的 ±5% 左右。 

圖2。

◎步進角誤差(相鄰角誤差)與靜止角誤差相同，使馬達旋轉一周，測量每次步進轉中角位置的理論值和實際值的偏差，取其中正負雙方向各自的最大角度差，即步進角誤差(相鄰角誤差)。

◎滯后誤差電機正反轉時，各位置的偏離角度不同，如圖3所示。我們把這個偏差稱為滯后誤差。一般來說，標準步進電機的角度精度通常在基本步進角±5%左右。對于高分辨率、基本步角減半的馬達，由于機械尺寸精度的平衡，其角度精度一般是普通馬達的2倍，基本步角±10%左右。

動態(tài)特性是利用驅動電路驅動電機時的特性，這種特性受驅動電路特性的影響，因此需要明確驅動條件。步進電機的典型動態(tài)特性有速度-扭矩特性(扭矩-頻率特性)，相當于普通電機的扭矩-扭矩特性(T-N特性)和啟動時的瞬態(tài)響應的階段性響應特性。

步進電機的轉速取決于驅動脈沖的頻率，因此速度-轉矩特性又稱轉矩-頻率特性。這一特性相當于普通直流電機的轉速-轉矩特性。在普通直流電機轉速-轉矩特性圖中，橫軸為轉矩，縱軸為轉速。但在步進電機中，一般橫軸為脈沖頻率，縱軸為扭矩，如圖3所示。我們可以看到一個空載啟動區(qū)，對電機施加這個范圍內的頻率和扭矩，電機可以正常啟動并同步旋轉。另外，在空載啟動區(qū)運行的馬達繼續(xù)增加扭矩和輸入頻率時，馬達可以看到不會失步的旋轉范圍。其上限頻率稱為最大響應頻率。該特性隨著驅動電路和負荷的旋轉慣性發(fā)生了很大變化。

圖3。

如圖4所示，當一個輸入脈沖施加到步進電機上時，它會顯示出階級性的反應特性。馬達在輸入脈沖的作用下，向平衡位置移動時，由于轉子的旋轉慣量而過度，因此為了平衡，它又反轉，反轉為旋轉慣量而下降……這樣往復，經過一定的穩(wěn)定時間才能到達平衡位置。因此，步進電機容易產生振動和噪音。對于連續(xù)的脈沖輸入，轉子的旋轉往往會提前或延遲。如果轉子的旋轉跟不上輸入脈沖信號，就會失步。

圖4