一、結構組成
步進電機部分
步進電機是一種將電脈沖信號轉換為角位移或線位移的開環控制電機。它主要由定子和轉子兩部分組成。定子上有繞組，通過改變繞組的通電順序，可以使轉子按照特定的步距角旋轉。例如，常見的兩相混合式步進電機，其步距角可以達到 1.8° 或 0.9° 等，這意味著每接收一個脈沖信號，轉子就會旋轉相應的角度。
絲杠傳動部分
絲杠通常有滾珠絲杠和梯形絲杠兩種類型。滾珠絲杠是在絲杠和螺母之間裝有滾珠，通過滾珠的滾動來傳遞運動，具有摩擦力小、效率高的特點。梯形絲杠則是通過絲杠和螺母之間的螺紋接觸來傳遞運動，結構簡單，成本較低。
當步進電機旋轉時，其輸出軸與絲杠相連，帶動絲杠旋轉。絲杠上的螺母由于不能旋轉，會沿著絲杠的軸線方向產生直線運動，從而實現將電機的旋轉運動轉換為直線運動。
二、工作原理
脈沖驅動旋轉
絲杠步進電機是基于步進電機的工作原理，由控制器發出脈沖信號。每一個脈沖信號對應步進電機轉子的一個步距角。例如，當步距角為 1.8° 時，200 個脈沖信號就能使電機旋轉一圈。
旋轉 - 直線轉換
電機旋轉時，帶動絲杠旋轉。根據絲杠的螺距（即絲杠旋轉一圈，螺母直線移動的距離），可以計算出螺母的直線位移量。例如，滾珠絲杠的螺距為 5mm，當電機旋轉一圈，螺母就會直線移動 5mm。所以，如果知道電機接收的脈沖數和絲杠的螺距，就可以精確地計算出螺母的直線位移。
三、性能特點
精確控制
由于步進電機的步距角是固定的，并且可以通過精確控制脈沖數來控制電機的旋轉角度，再結合絲杠的螺距，就能夠實現非常精確的直線運動控制。例如，在 3D 打印設備中，絲杠步進電機用于控制打印噴頭的高度和位置，能夠精確到微米級別，從而保證打印物體的精度。
定位精度高
與一些傳統的直線運動方式相比，絲杠步進電機的定位精度較高。即使在沒有位置反饋的情況下（開環控制），也可以通過預先設定的脈沖數達到較高的定位精度。在自動化設備的物料輸送和定位系統中，它可以準確地將物料放置在指定位置。
負載能力強
滾珠絲杠和梯形絲杠都有一定的負載承載能力。在一些需要推動重物做直線運動的場合，如工業自動化中的物料提升設備，絲杠步進電機可以承受相應的負載，并且在負載下保持較為穩定的直線運動。
