Шаговые двигатели (ШД) нашли широкое применение в различных станках. Это обосновано их небольшой стоимостью, широким спектром задач, которые можно выполнять при их применении. В системах, где требуется точное позиционирование исполнительного механизма, шаговый двигатель является хорошей альтернативой серводвигателям, пневмо- и гидроприводам и с успехом заменяет их во многих приложениях. К сожалению, при всех достоинствах шаговый двигатель обладает существенными недостатками, основные из которых:
1. Повышенная вибрация. Повышенная вибрация возникает из‑за бесконтрольного перехода вала ротора в новую позицию, определяемую состоянием обмоток. В результате вал ротора совершает затухающие колебания в новой позиции до поступления нового импульса в обмотки.
2. Наличие резонансных зон в рабочем диапазоне скоростей. У шаговых двигателей имеется нежелательный эффект — резонанс. Он проявляется на некоторых скоростях в виде резкого падения момента, что в свою очередь может привести к потере синхронности и пропуску шагов. Этот эффект проявляется при совпадении частоты шагов с собственной резонансной частотой ротора двигателя. В то время как двигатель совершает шаг, ротор не может сразу перейти в новую позицию, а совершает затухающие колебания. Эффект резонанса создает определенные трудности при работе на частоте, приближенной к резонансной. Момент на резонансной частоте равен нулю, и двигатель при разгоне не может пройти резонансную частоту, что требует принятия специальных мер. Явление резонанса существенно ухудшает точностные характеристики привода. В системах с низким демпфированием при работе двигателя на частоте, приближенной к резонансной, существует опасность потери шагов или повышения шума.
3. Наличие стоп-момента. В то время когда зубья ротора приближаются к полюсу статора, возникает резкое притяжение полюса ротора к полюсу статора, что непосредственно приводит к рывку, а при отдалении возникает обратный эффект, который приводит к уменьшению скорости. Данная особенность при вращении вала двигателя приводит к высокочастотной вибрации.