兩相步進(jìn)電機

兩相步進(jìn)電機中的電磁線(xiàn)圈有兩種基本繞組布置：雙極和單極。

 

單極電機

單極步進(jìn)電機每相具有一個(gè)帶中心抽頭的繞組。 對于每個(gè)磁場(chǎng)方向，每個(gè)繞組部分都接通。 由于在這種布置中可以在不切換電流方向的情況下反轉磁極，因此可以使換向電路對于每個(gè)繞組非常簡(jiǎn)單（例如，單個(gè)晶體管）。 通常，給定一個(gè)相位，每個(gè)繞組的中心抽頭是共用的：每相提供三個(gè)引線(xiàn)，典型的兩相電機提供六個(gè)引線(xiàn)。 通常，這兩個(gè)相位共用內部連接，因此電機只有五個(gè)引線(xiàn)。

 

可以使用微控制器或步進(jìn)電機控制器以正確的順序激活驅動(dòng)晶體管 ，這種易操作性使單極電機受到業(yè)余愛(ài)好者的歡迎; 它們可能是獲得精確角度運動(dòng)的最便宜方式。

 

 

單極步進(jìn)電機線(xiàn)圈

對于實(shí)驗者來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)在PM電機中將端子線(xiàn)接觸在一起來(lái)識別繞組。 如果連接線(xiàn)圈的端子，則軸變得更難轉動(dòng)。 區分中心抽頭（公共線(xiàn)）和線(xiàn)圈端線(xiàn)的一種方法是測量電阻。 公共線(xiàn)和線(xiàn)圈端線(xiàn)之間的電阻始終是線(xiàn)圈端線(xiàn)之間電阻的一半。 這是因為兩端之間的線(xiàn)圈長(cháng)度是中心（公共線(xiàn)）到端部的一半。 確定步進(jìn)電機是否工作的快速方法是每?jì)蓪Χ搪凡L試轉動(dòng)軸。 只要感覺(jué)到高于正常的電阻，就表明特定繞組的電路閉合且相位正在工作。

 

雙極電機

雙極電機每相具有單個(gè)繞組。 繞組中的電流需要反轉以便反轉磁極，因此驅動(dòng)電路必須更復雜，通常采用H橋布置（但是有幾種現成的驅動(dòng)芯片可用于制造簡(jiǎn)單的事情）。 每相有兩個(gè)引線(xiàn)，沒(méi)有一個(gè)是常見(jiàn)的。

 

雙線(xiàn)圈雙極步進(jìn)電機的典型驅動(dòng)模式是：A + B + A- B-。 即驅動(dòng)線(xiàn)圈A具有正電流，然后從線(xiàn)圈A移除電流; 然后用正電流驅動(dòng)線(xiàn)圈B，然后從線(xiàn)圈B上移除電流; 然后用負電流驅動(dòng)線(xiàn)圈A（通過(guò)例如用H橋切換導線(xiàn)來(lái)翻轉極性），然后從線(xiàn)圈A移除電流; 然后用負電流驅動(dòng)線(xiàn)圈B（再次翻轉與線(xiàn)圈A相同的極性）; 循環(huán)完成并重新開(kāi)始。

 

在某些驅動(dòng)拓撲中已經(jīng)觀(guān)察到使用H橋的靜摩擦效應。

 

以比電動(dòng)機可以響應的更高頻率抖動(dòng)步進(jìn)信號將減少這種“靜摩擦”效應。

 

由于繞組被更好地利用，它們比相同重量的單極電機更強大。 這是由于繞組占用的物理空間。 單極電機在同一空間內的導線(xiàn)數量是兩倍，但在任何時(shí)間點(diǎn)只使用一半，因此效率為50％（或大約70％的可用扭矩輸出）。 雖然雙極步進(jìn)電機驅動(dòng)更復雜，但驅動(dòng)芯片的豐富意味著(zhù)實(shí)現起來(lái)要困難得多。

 

8引腳步進(jìn)電機就像單極步進(jìn)電機，但引線(xiàn)不與電機內部共用。 這種電機可以采用多種配置進(jìn)行接線(xiàn)：

 

單極。

雙極帶串聯(lián)繞組。 這提供了更高的電感但每個(gè)繞組的電流更低。

雙極并聯(lián)繞組。 這需要更高的電流，但隨著(zhù)繞組電感的減小，性能會(huì )更好。

雙相，每相單繞組。 這種方法僅在可用繞組的一半上運行電動(dòng)機，這將減少可用的低速扭矩但需要更少的電流

高階相位步進(jìn)電機

具有多相的多相步進(jìn)電機往往具有低得多的振動(dòng)水平。 [4]雖然它們更昂貴，但它們確實(shí)具有更高的功率密度，并且適當的驅動(dòng)電子設備通常更適合應用[ 需要引證 ] 。