步進電機類型及其辨別

步進電機是將電脈沖信號轉變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機的轉速、停止的位置只取決于控制脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)。

脈沖數(shù)越多，電機轉動的角度越大。

脈沖的頻率越高，電機轉速越快，但不能超過最高頻率，否則電機的力矩迅速減小，電機不轉。

反應式：轉子無繞組，由被激磁的定子繞組產生反應力矩實現(xiàn)步進運行。

功率式：輸出力矩在5~50N·m以上，可以直接驅動機床工作臺等較大的負載。

軸向分相：電機各相繞組按軸向依次排列。

徑向分相：電機各相繞組按圓周依次排列。

電機：轉子（有齒輪）、定子（繞有線圈）

通常按勵磁方式分為三大類：?

（1）反應式（VR）：??

轉子為軟磁材料，無繞組，定、轉子開小齒、步距小。應用最廣。?

（2）永磁式（PM）：??

轉子為永磁材料，轉子的極數(shù)＝每相定子極數(shù)，不開小齒，步距角較大，力矩較大。?

（3）混合式（ＨB）：?

轉子為永磁式、兩段，開小齒，混合反應式與永磁式優(yōu)點：轉矩大、動態(tài)性能好、步距角小。但結構復雜，成本較高。?

對于業(yè)余愛好者來說，最容易得到的步進電機是單極性（又稱雙線或4相）和雙極性（又稱單線或兩相）步進電機。

一、單極性步進電機

這種步進電機之所以稱為單極性是因為每個繞組中電流僅沿一個方向流動。它也被稱為兩線步進電機，因為它只含有兩個線圈。兩個線圈的極性相反，卷繞在同一鐵芯上，具有同一個中間抽頭。單極性步進電機還被稱為4相步進電機，因為它有4個激勵繞組。單極性步進電機的引線有5或6根。

如果步進電機的引線是5根，那么其中一根是公共線（連接到V+），其他4根分別連到電機的4相。如果步進電機的引線是6根，那么它是多段式單極性步進電機有兩個繞組，每個繞組分別有一個中間抽頭引線。但是如何分辨這些引線呢？請繼續(xù)讀下述內容。

1．分辨5線單極性步進電機接頭

為了找出正確的引線順序并使電機轉動，需要一塊電池和一段膠帶（當然也需要一個5引線步進電機）。備好記號筆來標注引線以便分辨它們。按以下步驟操作：

①用數(shù)字萬用表找到公共線。其他引線與 公共線之間的電阻測量值都相同。將此線連接到電池的V+。5V或6V就足夠測試用了。

②膠帶粘貼到步進電機的輸出鈾上，并使它垂直于軸端伸出成為一個標志。此標志的作用在于判斷電機是否轉動。

③任意挑出一條引線稱之為相1。若將此線接地，則電機輸出軸將做輕微的轉動。現(xiàn)在步進電機被鎖定在相1的位置上。

④取另一根引線并將其接地，仔細觀察輸出軸上的膠帶。如果輸出軸向右輕微地旋轉，那么此根引線是相2。如果輸出軸向左輕微地旋轉，那么此根引線是相4。如果輸出軸不旋轉，那么此根引線就是相3。

2．分辨6線單極性步進電機接頭

回收打印機舊電機時最常遇到這種類型的單極性步進電機。6線單極性步進電機通?？雌饋硐袷莾蓚€單段式電機疊放在一起，每個單段有3根線引出。這種步進電機的引線非常容易分辨。

分辨6線步進電機引線順序的工作相當簡單。如果它的結構形式是多段式步進電機，那么引線的順序實際上已經給出了，用數(shù)字萬用表可以找出每對繞組的公共線。只要保持繞組對的兩根引線對應一致，它們的順序并無關緊要，僅會影響電機的旋轉方向而已。

如果不是多段式的6線步進電機，可以按以下步驟確定繞組對的引線：

①使用數(shù)字萬用表找出每對繞組的公共端。

②照上述方法能找出兩個繞組對，分隔它們并加以標記。請將其中一個繞組對標記為A和C（也可以是1和3），另一個標記為B和D（也可以是2和4）。在每一對繞組中，哪條引線是何順序并不重要，只要成對就足夠了。

二、雙極性步進電機

雙極性步進電機之所以如此命名，是因為每個繞組都可以兩個方向通電。因此每個繞組都既可以是N極又可以是S極。它又被稱為單繞組步進電機，因為每極只有單一的繞組，它還被稱為兩相步進電機，因為具有兩個分離的線圈。

雙極性步進電機有四根引線，每個繞組兩條。與同樣尺寸和重量的單極性步進電極相比，雙極性步進電機具有更大的驅動能力，原因在于其磁極（不是中間抽頭的單一線圈）中的場強是單極性步進電機的兩倍。雙極性步進電機的每個繞組需要一個可逆電源，通常由H橋驅動電路提供。由于雙極性步進電機比單極性步進電機的輸出力矩大，因此總是應用于空間有限的設計中。這也是軟盤驅動器的磁頭步進機械系統(tǒng)的驅動之所以總是采用雙極性步進電機的原因。

可以相當簡單地使用數(shù)字萬用表來查找兩個繞組。如果在某兩根引線之間能夠測量到阻值，那么這兩根引線之間就屬于一個繞組，其他兩根線之間是另外一個繞組。雙極性步進電機的步距通常是1.8°，也就是每周200步。