在如今這個智能時代，步進電機由于其特有的開環位置控制性能在各行各業均有被應用到。各設備在步進電機轉動的過程中，對它輸出力矩的平滑性有一定的要求。

像云臺球機，轉動的穩定性將會影響到拍攝圖像的質量。這一性能除了和步進電機本體的工藝相關以外，和步進電機的控制方式也是息息相關的。

今天我們所介紹的就是其中的一種控制方式 --- 細分控制。

PART1何為雙極性步進電機？

話說很久以前，電機屆有這么一個電機名叫雙極性步進電機（從電機控制出發的叫法）。除此之外，他又名兩相四線步進電機（從電機本體出發的叫法），他天生奇特，內有乾坤。

01定子

8個定子上分別繞有兩相雙極性繞組（見圖1），A相繞組繞線從定子1開始繞，依次繞到定子3，5，7上，值得注意的是定子1和5的繞線方向是一致的，定子3和7的繞線方向是一致的，兩組繞線方向相反（見圖2）。

B相繞組也是以同樣的原理進行繞制。每個定子鐵芯上帶有五齒。

圖1：雙極性步進電機結構示意圖

圖2：極性步進電機繞組原理圖

02轉子

通常轉子上貼有軸向充磁的永磁體（見圖3），永磁體磁力線在電機本體內形成閉合，由于磁力線和磁阻效應，即使步進電機在不通電的情況下也會擁有一定的鎖定力矩（見圖4）。

轉子上擁有50個齒，和定子齒輪相對起來，由于這樣的齒數和相數結構，它擁有1.8度的步進角度（見圖5）。步進角度：電氣周期完成90度，步進電機轉子前進的機械角度。

圖3：轉子結構示意圖

圖4：側面橫截面圖

圖5：1.8度步進角度結構示意圖

PART2雙極性步進電機的步進模式

為了方便講解后續的控制方式，將復雜的結構圖變成示意圖（見圖6）。可以認為步進電機的定子和轉子都只有一個齒。它使得驅動和其它電機不同，叫做雙全橋驅動。它的A相繞組接在第一個全橋驅動上，B相繞組接在第二個全橋驅動上（見圖7）。

圖6：雙極性步進電機簡化示意圖

圖7：雙全橋驅動電路圖

還不會細分控制的它在電機屆還是默默無聞，為了能夠在電機屆闖出名堂，它刻苦練習，研究不同的控制方式，希望自己的旋轉性能日后能在江湖上占得一席之地。

到目前為止，它已經掌握了三種控制方式，分別為單相步進，整步步進，半步步進。這三板斧使得虎虎生威，我們來詳細看看。

表1：步進模式表

01第一板斧：單相步進

當A相和B相按照單相步進的模式依次通電的時候，定子磁場會相應地進行變化，轉子也會由于極性相吸，轉動起來。AB相的通電順序和轉子的轉動位置可以看表1的內容。當然看視頻效果是最佳的！

簡單描述以下單相步進的過程：

當A通電的時候，驅動電流由Q1流向Q4，此時定子A上端為N，下端為S，轉子轉到位置8。

接下來，B相通電。當B通電的時候，驅動電流由Q5流向Q8，此時定子B左端為S，右端為N，轉子轉到位置2。

接下來兩個狀態原理和上面類似，就不多啰嗦了，循環這一通電順序，轉子就開始轉動起來。

圖8：單相步進AB相電流波形圖

02第二板斧：整步步進

和單相步進不同的是，整步步進式AB繞組會同時進行通電。并且也是有四個對應的通電方式和轉子電氣位置，只不過位置空間在電氣空間上和單相步進不一樣。根據整部的通電順序，轉子也是能轉動起來。具體的過程就不贅述了，想要生動的效果要記得看視頻！

圖9：整步步進AB相電流波形圖

03第三板斧：半步步進

仔細看過表1的讀者們肯定已經發現了步進電機步進的秘密！

這個最后一板斧就是將上面兩種控制方式進行融合，就有了半步控制，它的電氣角度位置更多，電流波形更加細致，轉動更加平滑。

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但步進電機想靠這三板斧在高手如林的電機屆闖出名堂，還遠遠不夠，因此它需要繼續苦心修煉。

那么它接下來是如何練成電機控制中的凌波微步----細分控制呢？

預知后事如何，且聽下回分解。

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