從步進(jìn)電機(jī)實(shí)際工作原理的基本知識(shí)開(kāi)始。它們背后的基本原理都是關(guān)于磁鐵的！誰(shuí)不喜歡磁鐵？看下邊的圖片，你會(huì)看到步進(jìn)電機(jī)的橫截面。中心是一個(gè)與永磁體相連的圓軸，被視為N/S（北極和南極）。我們稱之為轉(zhuǎn)子。它是步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件。

　　轉(zhuǎn)子周圍是一組包含線圈的繞組。當(dāng)我們?cè)黾踊蛳鼈兊碾娏鲿r(shí)，定子的這些線圈將被磁化或退磁。這里，定子表示為a+、B+、a-和B-。定子周圍產(chǎn)生的磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子永磁體的北極和南極相互作用。如下圖所示，這些相互作用導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并與其吸引的定子部分對(duì)齊?？傊@就是步進(jìn)電機(jī)的工作原理。但是讓我們仔細(xì)看看！

　　步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)的類型

　　目前使用的步進(jìn)電機(jī)設(shè)計(jì)有三種基本類型，盡管這三種類型有一些非常復(fù)雜的變體。我們稱之為三種類型：永磁、可變磁阻和混合同步設(shè)計(jì)。

　　永磁步進(jìn)電機(jī)

　　永磁步進(jìn)電機(jī)的工作原理與它們的聲音非常相似。它們的中心有一個(gè)永磁轉(zhuǎn)子，由定子繞組的電磁鐵驅(qū)動(dòng)。定子為其中一個(gè)轉(zhuǎn)子磁極提供相反的極性，因此它吸引磁極并朝著磁極旋轉(zhuǎn)。永磁步進(jìn)電機(jī)在要求相對(duì)較高轉(zhuǎn)矩的低速應(yīng)用中工作良好。

　　可變磁阻步進(jìn)電機(jī)

　　可變磁阻步進(jìn)電機(jī)的工作原理與其他類型不同，但使用非磁化轉(zhuǎn)子。這種步進(jìn)電機(jī)是最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)子通常由鐵制成，其齒與定子偏移。當(dāng)繞組磁化時(shí)，轉(zhuǎn)子將在其與定子之間存在最小間隙的位置對(duì)齊?？勺兇抛璨竭M(jìn)電機(jī)通常用于精度不太重要的高速應(yīng)用中。這種設(shè)計(jì)也被認(rèn)為是噪音最大的步進(jìn)電機(jī)類型。

　　混合式同步步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

　　混合式同步步進(jìn)電機(jī)的工作原理與您所懷疑的完全相同。它們是一種混合設(shè)計(jì)，包括永磁體設(shè)計(jì)和可變磁阻設(shè)計(jì)的概念！在本設(shè)計(jì)中，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上有兩個(gè)外圈。每個(gè)杯子都襯有許多永磁齒。定子本身有齒。這為混合動(dòng)力設(shè)計(jì)提供了兩個(gè)世界的最佳選擇。它具有高扭矩，可以以更高的速度運(yùn)行，并且非常精確。此外，齒形設(shè)計(jì)使混合同步步進(jìn)電機(jī)具有每轉(zhuǎn)500步或更多的模型，具有高分辨率！

　　步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式的類型

　　在繼續(xù)了解步進(jìn)電機(jī)工作原理的同時(shí)，讓我們深入了解四種不同的驅(qū)動(dòng)模式：波形驅(qū)動(dòng)、全步、半步和微步。由于步進(jìn)電機(jī)的整個(gè)原理是基于電磁鐵的通電和斷電，因此電路必須知道如何脈沖或保持這些磁鐵，以便定子能夠以正確的方向移動(dòng)轉(zhuǎn)子，并將位置向右移動(dòng)。

　　波驅(qū)動(dòng)/單線圈勵(lì)磁驅(qū)動(dòng)模式

　　第一種驅(qū)動(dòng)模式稱為波驅(qū)動(dòng)（有時(shí)工程師喜歡說(shuō)單線圈激勵(lì)）。在此驅(qū)動(dòng)模式下，定子上只有一個(gè)線圈同時(shí)激活。在下面的示例中，有四個(gè)線圈。在波浪的驅(qū)動(dòng)下，這一共產(chǎn)生了四個(gè)位置。

　　全步驅(qū)動(dòng)模式

　　全步驅(qū)動(dòng)與波驅(qū)動(dòng)類似，只是兩個(gè)線圈在任何時(shí)候都被磁化。當(dāng)在相同數(shù)量的位置需要更多扭矩時(shí)，這種類型的驅(qū)動(dòng)很常見(jiàn)。它的工作原理與波浪驅(qū)動(dòng)的基本原理相同，但扭矩和功率要求大約是原來(lái)的兩倍。

　　半步驅(qū)動(dòng)模式

　　半步驅(qū)動(dòng)將波浪與整個(gè)步驟結(jié)合在一起！第一步是激活一個(gè)線圈，第二步是激活兩個(gè)線圈的半步。然后，步驟3將僅激活第三個(gè)線圈。我們?cè)谝话氲奈恢檬チ送暾牟竭M(jìn)扭矩，但我們的位置數(shù)量翻了一番！在這種情況下，定子上有四個(gè)線圈，但總共有8個(gè)位置。

　　微步驅(qū)動(dòng)模式

　　微步進(jìn)是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)最復(fù)雜的形式，大多數(shù)現(xiàn)代設(shè)備（當(dāng)然！）也使用微步進(jìn)。微步使用脈寬調(diào)制（PWM）提供可變電流。微步四線圈步進(jìn)電機(jī)可以有20個(gè)位置！