【Maker電子學】步進馬達的原理與驅動—PART2

Posted By Liang Bird on 11 月 20, 2023 in Maker電子學, 教學文, 步進馬達, 電子學 | 0 comments

上一回文章【Maker電子學】步進馬達的原理與驅動—PART1，我們簡單聊了步進馬達裡面的結構，以及它爲什麼可以用小角度一步一步轉動的原理，另外也介紹了兩相式步進馬達常見的兩種接線方式。

這一回我們要來看看如何在線圈上產生讓馬達轉所需要的波形。

接線方式

我們以最常見的雙極雙相步進馬達爲例。上次提過，這種步進馬達有四線式和六線式兩種出線方式：

（圖片來源：Bird 提供 ）

這種結構的步進馬達裡面有兩大組線圈，可以稱之爲 A 線圈和 B 線圈。它的驅動方式是：

1. A 相正向激磁
2. B 相正向激磁
3. A 相反向激磁
4. B 相反向激磁

因爲兩組線圈都要可以正向和反向激磁，因此稱之爲「雙極」（bipolar）步進馬達。

至於要讓線圈的磁場方向反過來，有兩種不同的方式，最簡單的當然就是讓流過線圈的電流方向反過來。如果電流從 A 接腳流向 A’ 接腳時是正向激磁，那麼電流從 A' 流向 A 時就是反向激磁。

但要能轉換電流方向的電路比較複雜，因此就有另一種變形的設計：六線式的步進馬達。六線式的馬達一樣有 A 和 B 兩組線圈，但它們的線圈有個「中間抽頭」，就是在線圈中間位置的一個接點，如果電流從 A 流向中間抽頭時是正向激磁，那麼電流從 A' 流向中間抽頭時就是反向激磁。

我們把六線式馬達的兩根 COM 都接地，再輪流驅動 A、B、A’、B’，馬達就會朝一個方向旋轉，這時的驅動波形是這樣的：