從步進電機實際工作原理的基本知識開始。它們背后的基本原理都是關(guān)于磁鐵的！誰不喜歡磁鐵？看下邊的圖片，你會看到步進電機的橫截面。中心是一個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。它是步進電機的旋轉(zhuǎn)部件。

　　轉(zhuǎn)子周圍是一組包含線圈的繞組。當(dāng)我們增加或消除它們的電流時，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齊?？傊@就是步進電機的工作原理。但是讓我們仔細看看！

　　步進電機設(shè)計的類型

　　目前使用的步進電機設(shè)計有三種基本類型，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。

　　永磁步進電機

　　永磁步進電機的工作原理與它們的聲音非常相似。它們的中心有一個永磁轉(zhuǎn)子，由定子繞組的電磁鐵驅(qū)動。定子為其中一個轉(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)。永磁步進電機在要求相對較高轉(zhuǎn)矩的低速應(yīng)用中工作良好。

　　可變磁阻步進電機

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

　　混合式同步步進電動機

　　混合式同步步進電機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，包括永磁體設(shè)計和可變磁阻設(shè)計的概念！在本設(shè)計中，步進電機的轉(zhuǎn)子上有兩個外圈。每個杯子都襯有許多永磁齒。定子本身有齒。這為混合動力設(shè)計提供了兩個世界的最佳選擇。它具有高扭矩，可以以更高的速度運行，并且非常精確。此外，齒形設(shè)計使混合同步步進電機具有每轉(zhuǎn)500步或更多的模型，具有高分辨率！

　　步進電機驅(qū)動方式的類型

　　在繼續(xù)了解步進電機工作原理的同時，讓我們深入了解四種不同的驅(qū)動模式：波形驅(qū)動、全步、半步和微步。由于步進電機的整個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轉(zhuǎn)子，并將位置向右移動。

　　波驅(qū)動/單線圈勵磁驅(qū)動模式

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

　　全步驅(qū)動模式

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

　　半步驅(qū)動模式

　　半步驅(qū)動將波浪與整個步驟結(jié)合在一起！第一步是激活一個線圈，第二步是激活兩個線圈的半步。然后，步驟3將僅激活第三個線圈。我們在一半的位置失去了完整的步進扭矩，但我們的位置數(shù)量翻了一番！在這種情況下，定子上有四個線圈，但總共有8個位置。

　　微步驅(qū)動模式

　　微步進是步進電機驅(qū)動最復(fù)雜的形式，大多數(shù)現(xiàn)代設(shè)備（當(dāng)然！）也使用微步進。微步使用脈寬調(diào)制（PWM）提供可變電流。微步四線圈步進電機可以有20個位置！