步進電機是電子設計中需要實現精度和可重複性的簡單電機之一。 不幸的是，步進電機的構造對電機的速度限制較低，遠低於電子設備驅動電機的速度。 當需要步進電機的高速運行時，隨著許多因素開始出現，難以實施。
高速步進電機的因素
當步進電機以高速驅動時，有幾個因素成為重要的設計和實施挑戰。 像很多組件一樣，步進電機的真實世界行為並不理想，與理論相去甚遠。 步進電機的最大速度會因製造商，型號和電機電感而有所不同，速度可達1000-3000 RPM（對於更高的速度， 伺服電機是更好的選擇）。 影響步進電機高速運轉的主要因素是：
- 慣性 - 任何運動物體都具有抵抗物體加速度變化的慣性。 在低速應用中，可以以所需的速度開始驅動步進電機，而不會錯過任何步驟。 然而，試圖立即以高速驅動步進電機的負載是跳過步驟並失去位置的好方法。 除了慣性效應很小的非常輕的負載之外，步進電機必須從低速升高到高速以保持位置和精度。 先進的步進電機控制包括加速度限制和補償慣性的策略。
- 扭矩曲線 - 步進電機的扭矩對於每個操作速度都不相同，但隨著步進速度的增加而下降。 其原因是基於步進電機的操作原理。 步進電機的驅動信號在電機的線圈中產生磁場，以便產生力量來邁出一步。 磁場達到最大強度的時間取決於線圈的電感，驅動電壓和電流限制。 隨著行駛速度的增加，線圈保持最大強度的時間縮短，電機產生的扭矩也會減小。
- 驅動信號 - 為了使步進電機中的力最大化，驅動信號電流必須達到最大驅動電流，並且在高速應用中必須盡快完成。 用更高的電壓信號驅動步進電機可以幫助改善高速時的轉矩，這些轉速會自動應用於恆流步進驅動器解決方案。
- 死區 - 電機的理想概念允許以任意速度驅動，並隨著速度的增加而減小轉矩。 不幸的是，步進電機通常有一個死區，電機不能以給定的速度驅動負載。 這是由於系統中的共振，並因每種產品和設計而異。
- 共振 - 步進電機驅動機械系統，所有的機械系統都會受到共振。 當驅動頻率與系統的固有頻率相匹配時，就會發生共振，並且添加到系統中的能量往往會增加其振動和扭矩損失，而不是其速度。 在過度振動會產生問題的應用中，查找和跳過諧振步進電機速度尤為重要。 即使可以忍受振動的應用也應盡可能避免共振，因為這會顯著降低系統的使用壽命。
- 步長 - 步進電機有一些可用的驅動策略，包括微步，可以讓電機製造出小於整個步長。 這些微小步驟不能提供更高的精確度（相當微小的步驟降低了精度），但它們確實使步進電機在較低速度下運行更安靜。 步進電機只能被驅動得如此之快，電機在微步或全步中看不到任何不同。 為了全速運行，通常需要全步驅動步進電機。 但是，通過步進電機加速度曲線的微步進可顯著降低系統中的噪音和振動。