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

一、單極性步進(jìn)電機(jī)

       這種步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)，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(jìn)電機(jī)還被稱為4相步進(jìn)電機(jī)，因為它有4個激勵繞組。單極性步進(jìn)電機(jī)的引線有5或6根。如果步進(jìn)電機(jī)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(jī)的4相。如果步進(jìn)電機(jī)的引線是6根，那么它是多段式單極性步進(jìn)電機(jī)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(nèi)容。

    1．分辨5線單極性步進(jìn)電機(jī)接頭

        為了找出5線單極性步進(jìn)電機(jī)各條引線的正確配置，事先需要做一番實際上很簡單的考察。圖1給出了5線步進(jìn)電機(jī)的基本引線配置。
       為了找出正確的引線順序并使電機(jī)轉(zhuǎn)動，需要一塊電池和一段膠帶(當(dāng)然也需要一個5引線步進(jìn)電機(jī))。備好記號筆來標(biāo)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(jìn)電機(jī)的輸出鈾上，并使它垂直于軸端伸出成為一個標(biāo)志。此標(biāo)志的作用在于判斷電機(jī)是否轉(zhuǎn)動。

    ③任意挑出一條引線稱之為相1。若將此線接地，則電機(jī)輸出軸將做輕微的轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在步進(jìn)電機(jī)被鎖定在相1的位置上。如圖2所示。

    ④取另一根引線并將其接地，仔細(xì)觀察輸出軸上的膠帶。如果輸出軸向右輕微地旋轉(zhuǎn)，那么此根引線是相2。如圖3所示。

    ⑤取另一根線并將其接地，仔細(xì)觀察輸出軸上的膠帶。如果輸出軸向左輕微地旋轉(zhuǎn)，那么此根引線是相4。如圖4所示。

    ⑥再取另一根線并將其接地，仔細(xì)觀察輸出軸上膠帶的運動狀態(tài)。如果輸出軸不旋轉(zhuǎn)，那么此根引線就是相3。如圖5所示。

    2．分辨6線單極性步進(jìn)電機(jī)接頭

        回收打印機(jī)舊電機(jī)時常遇到這種類型的單極性步進(jìn)電機(jī)。6線單極性步進(jìn)電機(jī)通?？雌饋硐袷莾蓚€單段式電機(jī)疊放在一起，每個單段有3根線引出(參見圖6)。這種步進(jìn)電機(jī)的引線非常容易分辨。
分辨6線步進(jìn)電機(jī)引線順序的工作相當(dāng)簡單。如果它的結(jié)構(gòu)形式是多段式步進(jìn)電機(jī)，那么引線的順序?qū)嶋H上已經(jīng)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(yīng)一致，它們的順序并無關(guān)緊要，僅會影響電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向而已。

  如果不是多段式的6線步進(jìn)電機(jī)，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(biāo)記。請將其中一個繞組對標(biāo)記為A和C(也可以是1和3)，另一個標(biāo)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、單極性步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)方式
 
        單極性步進(jìn)電機(jī)可以來用三種步進(jìn)方式：單拍、雙拍、半拍方式。單拍步進(jìn)方式是指每次僅給一個繞組通電，結(jié)果導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并運動到轉(zhuǎn)子永磁體與具有相反極性的繞組對齊的位置。雙拍方式同時給兩個繞組通電，這樣就導(dǎo)致轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，并在永磁體到達(dá)兩個通電繞組的中間位置點時平衡。雙拍方式的優(yōu)點是比單拍方式多獲得41.4％的輸出力矩，不過代價是需要花費后者兩倍的能量，因為它有兩相繞組同時通電。之后，半拍方式工作時則讓兩個繞組通電與單個繞組通電方式交替地進(jìn)行。半拍方式的輸出力矩比雙拍方式小，隨設(shè)計不同，在15％——30％之間變化，不過它可以獲得雙拍方式兩倍的步進(jìn)分辨率(每周兩倍的步數(shù))。

        表1到表3給出了在這三種步進(jìn)方式下繞組通電的過程。要使步進(jìn)電機(jī)反轉(zhuǎn)，只需將通電過程反向即可。

三、雙極性步進(jìn)電機(jī)

        雙極性步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)，因為每極只有單一的繞組，它還被稱為兩相步進(jìn)電機(jī)，因為具有兩個分離的線圈。

       雙極性步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電極相比，雙極性步進(jìn)電機(jī)具有更大的驅(qū)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(qiáng)是單極性步進(jìn)電機(jī)的兩倍。雙極性步進(jìn)電機(jī)的每個繞組需要一個可逆電源，通常由H橋驅(qū)動電路提供。由于雙極性步進(jìn)電機(jī)比單極性步進(jìn)電機(jī)的輸出力矩大，因此總是應(yīng)用于空間有限的設(shè)計中。這也是軟盤驅(qū)動器的磁頭步進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的驅(qū)動之所以總是采用雙極性步進(jìn)電機(jī)的原因。

       可以相當(dāng)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(jìn)電機(jī)的步距通常是1.8°，也就是每周200步。

四、雙極性步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)方式

        雙極性步進(jìn)電機(jī)具有和單極性步進(jìn)電機(jī)相同的步進(jìn)方式，僅僅由于繞組配置的不同，在實現(xiàn)上存在一些差別。雙極性步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)方式如表4到表6所示。

五、步進(jìn)驅(qū)動方式的相似之處

        如果讀者是聰明的，或者在實踐時很細(xì)心，也許就會注意到單極性步進(jìn)電機(jī)和雙極性步進(jìn)電機(jī)在步進(jìn)驅(qū)動方式上是極其相似的。以前面介紹的單極性步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)方式表格為例，交換列B和列C的位置，將所有的“通”替換為“+”，然后在與狀態(tài)為“+”的引線同一繞組的另一列中補上“-”，就將看到和上面雙極性步進(jìn)電機(jī)同樣格式的表格，只是電機(jī)的轉(zhuǎn)向相反。這說明控制單極性步進(jìn)電機(jī)的所有邏輯也可以用來驅(qū)動雙極性步進(jìn)電機(jī)。注意是邏輯，而非驅(qū)動電路。雙極性步進(jìn)電機(jī)的繞組需要H橋電路，而單極性步進(jìn)電機(jī)僅僅需要一個簡單的晶體管開關(guān)。做到在控制單極性步進(jìn)電機(jī)和雙極性步進(jìn)電機(jī)之間切換，惟一需要的變化是交換B和C的邏輯輸出。

六、通用步進(jìn)電機(jī)

        如圖7所示，通用步進(jìn)電機(jī)有8根引線。它既可配置為單極性也可配置為雙極性步進(jìn)電機(jī)。在分辨這類步進(jìn)電機(jī)的繞組時可能使用戶產(chǎn)生某些困惑，因為需要掌握正確的繞組極性以及順序。通常，僅僅依靠觀察是無法確定繞組的極性的。幸運的是，可以通過電子測量的方法來推斷它。

    1．分辨通用步進(jìn)電機(jī)繞組的極性
        為了測量和確定通用步進(jìn)電機(jī)的繞組極性，需要一個電源或電池組，以及一塊數(shù)字萬用表。請遵循以下步驟進(jìn)行：

    ①首先，使用數(shù)字萬用表的歐姆檔找出4個引線對，從而確定4個繞組。
    ②選擇兩個繞組，并各選一條引線相互短接。將數(shù)字萬用表切換到AC電壓的20V檔，將數(shù)字萬用表的兩個表筆連接到正在測量的兩個繞組的末端。
    ③轉(zhuǎn)電機(jī)軸，如果得到2V左右的電壓讀數(shù)，那么就找到了同一組的繞組，也就確定了它們的極性(參見圖8)。如果萬用表的讀數(shù)是0V，同樣也確定了繞組的極性，它們的極性相反(參見圖9)。切換到繞組的另一根引線并短接到另一繞組，以驗證前面的假設(shè)。
    ④標(biāo)注引線以指示繞組的極性。至于哪一端定為上述圖示中所標(biāo)示的記號黑點端并不重要，只要你知道如何分組即可。