四相步进电机原理图

本文先介绍该步进电机的工作原理，然后介绍了其驱动器的软、硬件设计。

　　1. 步进电机的工作原理

　　该步进电机为一四相步进电机，采用单极性直流电源供电。只要对步进电机的各相绕
组按合适的时序通电，就能使步进电机步进转动。图 1 是该四相反应式步进电机工作原理
示意图。

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图 1 四相步进电机步进示意图

开始时，开关 SB 接通电源，SA、SC、SD 断开，B 相磁极和转子 0、3 号齿对齐，同时，

转子的 1、4 号齿就和 C、D

 

相 绕组磁极产生错齿，2、5 号齿就和 D、A 相绕组磁极产生错齿。

当开关 SC 接通电源，SB、SA、SD 断开时，由于 C 相绕组的磁力线和 1、4 号齿之间磁

力线的作用，使转子转动，1、4 号齿和 C 相绕组的磁极对齐。而 0、3 号齿和 A、B 相绕组产
生错齿，2、5 号齿就和 A、D 相绕组磁极产生错齿。依次类推，A、B、C、D 四相绕组轮流供
电，则转子会沿着 A、B、C、D 方向转动。

　　四相步进电机按照通电顺序的不同，可分为单四拍、双四拍、八拍三种工作方式。单四
拍与双四拍的步距角相等，但单四拍的转动力矩小。八拍工作方式的步距角是单四拍与双
四拍的一半，因此，八拍工作方式既可以保持较高的转动力矩又可以提高控制精度。

　　单四拍、双四拍与八拍工作方式的电源通电时序与波形分别如图 2.a、b、c 所示：