步進(jìn)電機(jī)最顯著的性能特征是精確定位，良好的保持轉(zhuǎn)矩和良好的低速轉(zhuǎn)矩特性。但是在某些情況下，應(yīng)用參數(shù)需要在高速下產(chǎn)生高扭矩，而設(shè)計(jì)或控制約束條件則要求使用步進(jìn)電機(jī)。盡管步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在高速下產(chǎn)生高扭矩的能力并不突出，但在某些應(yīng)用中，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)這兩種功能。

　　電機(jī)的拉出扭矩曲線顯示了在運(yùn)行速度范圍內(nèi)可以產(chǎn)生的扭矩。如果電動(dòng)機(jī)在拔出轉(zhuǎn)矩曲線之外(上方)運(yùn)行，則可能會(huì)失速。

　　為什么步進(jìn)電動(dòng)機(jī)在高速產(chǎn)生高轉(zhuǎn)矩時(shí)會(huì)遇到麻煩?

　　對(duì)于給定的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)，轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生主要是通過電動(dòng)機(jī)繞組的電流的函數(shù)-電流越大，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩就越大。但是電動(dòng)機(jī)繞組具有兩個(gè)特性，它們會(huì)限制電流，因此會(huì)限制扭矩的產(chǎn)生。個(gè)是電感(L)，它使繞組抵抗流經(jīng)它的電流的任何變化。另一個(gè)是電阻(R)，它限制了繞組可以承載的電流量。

　　總之，這兩個(gè)性質(zhì)確定電動(dòng)機(jī)的電氣時(shí)間常數(shù)(τ ?)，這是它在卷繞花費(fèi)的電流達(dá)到其額定()值的63%的時(shí)間。

　　當(dāng)傳遞到繞組的電壓脈沖的速率(進(jìn)而是電動(dòng)機(jī)速度)變慢時(shí)，繞組有足夠的時(shí)間達(dá)到其額定電流，并且電動(dòng)機(jī)可以產(chǎn)生其額定轉(zhuǎn)矩。但是，當(dāng)電壓脈沖的速率(電動(dòng)機(jī)速度)很高時(shí)，繞組中的電流就沒有足夠的時(shí)間達(dá)到其額定值，并且會(huì)影響轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生。

　　限制步進(jìn)電機(jī)高速產(chǎn)生扭矩的另一個(gè)因素是 繞組中的電流上升率(dI / dt)，它與施加的電壓(V)直接成正比，與電動(dòng)機(jī)的電感(L)成反比。

　　為了提高電流上升速率，必須降低繞組的電感(L)，或者必須增加施加的電壓(V)。

　　降低繞組電感需要改變電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)和/或制造方法。實(shí)際上，一些制造商已經(jīng)對(duì)其電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)和制造工藝進(jìn)行了更改，現(xiàn)在提供的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)更高的轉(zhuǎn)矩-速度特性。這些變化的示例包括改進(jìn)的磁性設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)增加了轉(zhuǎn)子和定子之間的磁通量，增加了電動(dòng)機(jī)中的極對(duì)數(shù)，并增加了繞組密度。

　　但是對(duì)于機(jī)械制造商和最終用戶而言，通常可以通過使用斬波器驅(qū)動(dòng)來改善給定步進(jìn)電機(jī)的扭矩產(chǎn)生。

　　斬波驅(qū)動(dòng)電壓可提供更好的轉(zhuǎn)矩-速度特性

　　向電動(dòng)機(jī)繞組提供更高的電壓可有效地將轉(zhuǎn)矩-速度曲線“壓出”，從而在更高速度下產(chǎn)生更高的轉(zhuǎn)矩。

　　斬波器驅(qū)動(dòng)器向電動(dòng)機(jī)提供高電壓(通常是標(biāo)稱電壓的八倍)，根據(jù)歐姆定律(電流=電壓÷電阻)，這會(huì)導(dǎo)致更高的電流通過繞組。

　　當(dāng)驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)到電流已達(dá)到預(yù)定值時(shí)，電源關(guān)閉或“切斷”。當(dāng)電流降至某個(gè)水平以下時(shí)，高壓電源再次打開。

　　這種電壓斬波方法還提高了電流上升速率(dI / dt)。因此，通過增加驅(qū)動(dòng)電壓，即使在脈沖頻率較高時(shí)，繞組也可以達(dá)到較高的電流水平，這意味著以較高的速度產(chǎn)生更多的轉(zhuǎn)矩。