步进电机的“保持扭矩”与“定位扭矩”

在为您的应用选择步进电机时，“扭矩”（Torque，或称转矩）是至关重要的性能指标。但是，步进电机的扭矩分为两种截然不同的类型：保持扭矩 (Holding Torque) 和 定位扭矩 (Detent Torque)。

理解这两者的区别，对于正确选型至关重要。

1. 保持扭矩 (Holding Torque)

保持扭矩是步进电机最重要的规格参数。当人们谈论一个步进电机的“扭矩”时，他们几乎总是指保持扭矩。

定义： 保持扭矩是指当电机线圈通电但转子静止时，使电机转子偏离平衡位置（移动一个整步）所需的最大扭矩。

简单来说，这就是电机在通电状态下“锁定”位置的力量。

核心优势： 这种“静止时锁定”的能力是步进电机相较于其他电机（如伺服电机）的核心优势之一。它允许电机在无需机械刹车的情况下，牢牢地将负载固定在某个位置。
选型基准： 您的应用需要多大的力量来保持负载静止？这个问题的答案就直接对应您所需要电机的保持扭矩。
扭矩特性： 保持扭矩通常是电机能输出的最大扭矩。一旦电机开始旋转，其实际输出的动态扭矩（运行扭矩）会随着速度的增加而下降。

关键点： 步进电机规格书中标注的扭矩值（例如 1 N.m），通常指的就是保持扭矩。

定位扭矩是一个次要参数，但它同样会影响电机的性能表现。

定义： 定位扭矩是指当电机线圈**未通电（断电）**时，转动电机轴所需的最大扭矩。

当您用手转动一个未接线的步进电机时，会感觉到一阵一阵的“卡顿感”或“齿槽感”，这就是定位扭矩。它是由转子上的永磁体和定子上的齿槽钢片之间的磁力相互作用产生的。

定位扭矩是一把双刃剑：

积极作用（自然刹车）：
- 当电机停止时，定位扭矩有助于电机更快地停止，因为它能抵抗转子的惯性。
- 在电源意外丢失的情况下，它能提供一定量的（虽然很小的）阻力，帮助负载保持在原位。
消极作用（内部阻力）：
- 电机在启动和运行时，必须首先消耗一部分能量来克服自身的定位扭矩。
- 这意味着电机的实际可用运行扭矩，会比理论值略低，因为总有一部分扭矩在“抵抗”定位扭矩。

关键点： 定位扭矩通常不大，大约是保持扭矩的 5% 到 20%。