步进电机类型及其辨别

步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于控制脉冲信号的频率和脉冲数。

脉冲数越多，电机转动的角度越大。

脉冲的频率越高，电机转速越快，但不能超过最高频率，否则电机的力矩迅速减小，电机不转。

反应式：转子无绕组，由被激磁的定子绕组产生反应力矩实现步进运行。

功率式：输出力矩在5~50N·m以上，可以直接驱动机床工作台等较大的负载。

轴向分相：电机各相绕组按轴向依次排列。

径向分相：电机各相绕组按圆周依次排列。

电机：转子（有齿轮）、定子（绕有线圈）

通常按励磁方式分为三大类： 

（1）反应式（VR）：  

转子为软磁材料，无绕组，定、转子开小齿、步距小。应用最广。 

（2）永磁式（PM）：  

转子为永磁材料，转子的极数＝每相定子极数，不开小齿，步距角较大，力矩较大。 

（3）混合式（ＨB）： 

转子为永磁式、两段，开小齿，混合反应式与永磁式优点：转矩大、动态性能好、步距角小。但结构复杂，成本较高。 

对于业余爱好者来说，最容易得到的步进电机是单极性（又称双线或4相）和双极性（又称单线或两相）步进电机。

一、单极性步进电机

这种步进电机之所以称为单极性是因为每个绕组中电流仅沿一个方向流动。它也被称为两线步进电机，因为它只含有两个线圈。两个线圈的极性相反，卷绕在同一铁芯上，具有同一个中间抽头。单极性步进电机还被称为4相步进电机，因为它有4个激励绕组。单极性步进电机的引线有5或6根。

如果步进电机的引线是5根，那么其中一根是公共线（连接到V+），其他4根分别连到电机的4相。如果步进电机的引线是6根，那么它是多段式单极性步进电机有两个绕组，每个绕组分别有一个中间抽头引线。但是如何分辨这些引线呢？请继续读下述内容。

1．分辨5线单极性步进电机接头

为了找出正确的引线顺序并使电机转动，需要一块电池和一段胶带（当然也需要一个5引线步进电机）。备好记号笔来标注引线以便分辨它们。按以下步骤操作：

①用数字万用表找到公共线。其他引线与 公共线之间的电阻测量值都相同。将此线连接到电池的V+。5V或6V就足够测试用了。

②胶带粘贴到步进电机的输出铀上，并使它垂直于轴端伸出成为一个标志。此标志的作用在于判断电机是否转动。

③任意挑出一条引线称之为相1。若将此线接地，则电机输出轴将做轻微的转动。现在步进电机被锁定在相1的位置上。

④取另一根引线并将其接地，仔细观察输出轴上的胶带。如果输出轴向右轻微地旋转，那么此根引线是相2。如果输出轴向左轻微地旋转，那么此根引线是相4。如果输出轴不旋转，那么此根引线就是相3。

2．分辨6线单极性步进电机接头

回收打印机旧电机时最常遇到这种类型的单极性步进电机。6线单极性步进电机通常看起来像是两个单段式电机叠放在一起，每个单段有3根线引出。这种步进电机的引线非常容易分辨。

分辨6线步进电机引线顺序的工作相当简单。如果它的结构形式是多段式步进电机，那么引线的顺序实际上已经给出了，用数字万用表可以找出每对绕组的公共线。只要保持绕组对的两根引线对应一致，它们的顺序并无关紧要，仅会影响电机的旋转方向而已。

如果不是多段式的6线步进电机，可以按以下步骤确定绕组对的引线：

①使用数字万用表找出每对绕组的公共端。

②照上述方法能找出两个绕组对，分隔它们并加以标记。请将其中一个绕组对标记为A和C（也可以是1和3），另一个标记为B和D（也可以是2和4）。在每一对绕组中，哪条引线是何顺序并不重要，只要成对就足够了。

二、双极性步进电机

双极性步进电机之所以如此命名，是因为每个绕组都可以两个方向通电。因此每个绕组都既可以是N极又可以是S极。它又被称为单绕组步进电机，因为每极只有单一的绕组，它还被称为两相步进电机，因为具有两个分离的线圈。

双极性步进电机有四根引线，每个绕组两条。与同样尺寸和重量的单极性步进电极相比，双极性步进电机具有更大的驱动能力，原因在于其磁极（不是中间抽头的单一线圈）中的场强是单极性步进电机的两倍。双极性步进电机的每个绕组需要一个可逆电源，通常由H桥驱动电路提供。由于双极性步进电机比单极性步进电机的输出力矩大，因此总是应用于空间有限的设计中。这也是软盘驱动器的磁头步进机械系统的驱动之所以总是采用双极性步进电机的原因。

可以相当简单地使用数字万用表来查找两个绕组。如果在某两根引线之间能够测量到阻值，那么这两根引线之间就属于一个绕组，其他两根线之间是另外一个绕组。双极性步进电机的步距通常是1.8°，也就是每周200步。