兩相步進(jìn)電機(jī)

兩相步進(jìn)電機(jī)中的電磁線圈有兩種基本繞組布置：雙極和單極。

 

單極電機(jī)

單極步進(jìn)電機(jī)每相具有一個(gè)帶中心抽頭的繞組。 對于每個(gè)磁場方向，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(zhuǎn)磁極，因此可以使換向電路對于每個(gè)繞組非常簡單（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，典型的兩相電機(jī)提供六個(gè)引線。 通常，這兩個(gè)相位共用內(nèi)部連接，因此電機(jī)只有五個(gè)引線。

 

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

 

 

單極步進(jìn)電機(jī)線圈

對于實(shí)驗(yàn)者來說，可以通過在PM電機(jī)中將端子線接觸在一起來識別繞組。 如果連接線圈的端子，則軸變得更難轉(zhuǎn)動。 區(qū)分中心抽頭（公共線）和線圈端線的一種方法是測量電阻。 公共線和線圈端線之間的電阻始終是線圈端線之間電阻的一半。 這是因?yàn)閮啥酥g的線圈長度是中心（公共線）到端部的一半。 確定步進(jìn)電機(jī)是否工作的快速方法是每兩對短路并嘗試轉(zhuǎn)動軸。 只要感覺到高于正常的電阻，就表明特定繞組的電路閉合且相位正在工作。

 

雙極電機(jī)

雙極電機(jī)每相具有單個(gè)繞組。 繞組中的電流需要反轉(zhuǎn)以便反轉(zhuǎn)磁極，因此驅(qū)動電路必須更復(fù)雜，通常采用H橋布置（但是有幾種現(xiàn)成的驅(qū)動芯片可用于制造簡單的事情）。 每相有兩個(gè)引線，沒有一個(gè)是常見的。

 

雙線圈雙極步進(jìn)電機(jī)的典型驅(qū)動模式是：A + B + A- B-。 即驅(qū)動線圈A具有正電流，然后從線圈A移除電流; 然后用正電流驅(qū)動線圈B，然后從線圈B上移除電流; 然后用負(fù)電流驅(qū)動線圈A（通過例如用H橋切換導(dǎo)線來翻轉(zhuǎn)極性），然后從線圈A移除電流; 然后用負(fù)電流驅(qū)動線圈B（再次翻轉(zhuǎn)與線圈A相同的極性）; 循環(huán)完成并重新開始。

 

在某些驅(qū)動拓?fù)渲幸呀?jīng)觀察到使用H橋的靜摩擦效應(yīng)。

 

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

 

由于繞組被更好地利用，它們比相同重量的單極電機(jī)更強(qiáng)大。 這是由于繞組占用的物理空間。 單極電機(jī)在同一空間內(nèi)的導(dǎo)線數(shù)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(jī)驅(qū)動更復(fù)雜，但驅(qū)動芯片的豐富意味著實(shí)現(xiàn)起來要困難得多。

 

8引腳步進(jìn)電機(jī)就像單極步進(jìn)電機(jī)，但引線不與電機(jī)內(nèi)部共用。 這種電機(jī)可以采用多種配置進(jìn)行接線：

 

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，但隨著繞組電感的減小，性能會更好。

雙相，每相單繞組。 這種方法僅在可用繞組的一半上運(yùn)行電動機(jī)，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(jī)

具有多相的多相步進(jìn)電機(jī)往往具有低得多的振動水平。 [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(dāng)?shù)尿?qū)動電子設(shè)備通常更適合應(yīng)用[ 需要引證 ] 。