現(xiàn)以兩相與三相步進(jìn)電機(jī)為例詳細(xì)說(shuō)明步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)與特性的關(guān)系。相數(shù)與特性綜合概述為：

根據(jù)式θs=180°/PNr，步距角為180/PNr，故相數(shù)P越大，角分辨率越高。提高分辨率，可以提高定位控制精度，改善低速失步，使多相控制成為可能，并且可以改善阻尼（改善制動(dòng)性能，減小停止時(shí)的超調(diào)量和制動(dòng)時(shí)間）。詳細(xì)說(shuō)明在驅(qū)動(dòng)技術(shù)部分。

如下圖，表示的是兩相和三相步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)，相數(shù)愈多，換相的兩相繞組動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩曲線的交點(diǎn)轉(zhuǎn)矩值Tg與最大靜態(tài)轉(zhuǎn)矩Th的相對(duì)誤差愈小。Tg為電機(jī)所帶負(fù)載轉(zhuǎn)矩的下限值，（Th— Tg）/Th為轉(zhuǎn)矩波動(dòng)的相對(duì)誤差，相數(shù)越多，此值越小，對(duì)降低振動(dòng)越有利。亦即，相數(shù)越多，電機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)幅值越小，頻率越高，產(chǎn)生的振動(dòng)越小（有關(guān)說(shuō)明在后面章節(jié)）。

高轉(zhuǎn)速

多相步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是能高速響應(yīng)。步進(jìn)電機(jī)為同步電機(jī)，繞組電流頻率與轉(zhuǎn)子速度成正比例，若電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，則繞組電流角頻率ω增加，使繞組電感L產(chǎn)生的電抗ωL加大，從而降低電流，致使轉(zhuǎn)矩下降。

當(dāng)用數(shù)千pps驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)時(shí)，電機(jī)繞組阻抗Z與直流電阻相比，電抗ωL將大幅增加。當(dāng)電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，如電壓V一定，則電機(jī)相電流為V/ωL。機(jī)械角速度ωm為ω=Nrωm，則對(duì)相同機(jī)械角速度的電機(jī)，電流與Nr成反比。

根據(jù)式θs=180°/PNr，兩相Nr=50時(shí)，步距角為1.8°；五相Nr=20時(shí)，步距角為1.8°。當(dāng)這兩種步進(jìn)電機(jī)以相同的轉(zhuǎn)速高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，五相繞組的電流是兩相的2.5倍，因?yàn)殡娏餍t轉(zhuǎn)矩小，所以五相的轉(zhuǎn)矩比兩相的要大。

步進(jìn)電機(jī)電感線圈具有一定的電感，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)的每相繞組是一個(gè)電感線圈。而電感有延緩電流變化的特性。當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)各相繞組的電感將形成一個(gè)反向電動(dòng)勢(shì);頻率越高，反向電動(dòng)勢(shì)越大。通俗地講，當(dāng)?shù)皖l時(shí)每相繞組通電時(shí)間和斷電的時(shí)間比擬長(zhǎng)，大于線圈的時(shí)間常數(shù)，線圈來(lái)得及獲得較高電流。而高頻率時(shí)每相繞組通電時(shí)間和斷電時(shí)間都很短，遠(yuǎn)小于線圈的時(shí)間常數(shù)，線圈獲得的電流就很小。而轉(zhuǎn)矩近似地與電流的平方成正比，這樣頻率越高，繞組中的平均電流越小，電機(jī)的平均轉(zhuǎn)矩大大下降，負(fù)載能力也就大大下降了。