步进电机是一种以精确、固定的角步距运动而非自由旋转的电机。只需命令一定数量的步数，它就会精确转动相应距离——无需位置传感器。
步进工作原理
步进电机的转子周围有许多小磁齿，定子周围布置有线圈。驱动器按顺序给线圈通电，转子会卡入到其齿与通电磁场对齐的位置。每次切换线圈，转子移动一步——通常为1.8度，即每转200步。
两种常见类型
- 永磁式步进电机——转子为磁化圆柱体；结构简单且成本低，用于相机和仪表盘。
- 混合式步进电机——将带齿磁转子与铁芯结合；步距更精细、扭矩更大，是3D打印机和CNC的标准配置。
为什么开环控制就足够了
因为每一步都是固定角度，控制器始终知道转子的位置——只要它不丢步。这就实现了开环定位：无需反馈传感器即可精确运动，从而简化了成本和布线。
应用场景
3D打印机是典型例子——每个轴和挤出机都使用步进电机。在CNC机床、相机镜头、望远镜、自动售货机和医疗泵中也能见到它们的身影。
转子中的永磁体提供锁定位置的保持磁场；更强的磁体意味着更强的保持扭矩，因此现代混合式步进电机常使用NdFeB。如果机器丢步，位置就会丢失——这就是为什么一些设计会添加磁编码器来闭环控制。