電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個(gè)步距角。這一線性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來控制變的非常的簡單。

 

　　顯示了一個(gè)兩相電機(jī)的典型的步進(jìn)順序。在步中，兩相定子的A相通電，因異性相吸，其磁場將轉(zhuǎn)子固定在圖示位置。當(dāng)A相關(guān)閉、B相通電時(shí)，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°。在第3步中，B相關(guān)閉、A相通電，但極性與步相反，這促使轉(zhuǎn)子再次旋轉(zhuǎn)90°。在第4步中，A相關(guān)閉、B相通電，極性與第2步相反。重復(fù)該順序促使轉(zhuǎn)子按90°的步距角順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。

　　半步步進(jìn)電機(jī)也可在轉(zhuǎn)換相位之間插入一個(gè)關(guān)閉狀態(tài)而走“半步”。這將步進(jìn)電機(jī)的整個(gè)步距角一分為二。例如，一個(gè)90°的步進(jìn)電機(jī)將每半步移動(dòng)45°，見圖4。但是，與“兩相通電”相比，半步進(jìn)通常導(dǎo)致15%～30%的力矩?fù)p失（取決于步進(jìn)速率）。在每交換半步的過程中，由于其中一個(gè)繞組沒有通電，所以作用在轉(zhuǎn)子上的電磁力要小，造成了力矩的凈損失。

 

　　雙相激勵(lì)介紹了利用一種“雙極性線圈繞組”的方法。每相用一個(gè)繞組，通過將繞組中電流反向，電磁極性被反向。典型的兩相雙極驅(qū)動(dòng)的輸出步驟在電氣原理圖和圖5中的步進(jìn)順序中進(jìn)一步闡述。按圖所示，轉(zhuǎn)換只利用繞組簡單地改變電流的方向，就能改變該組的極性。

 

　　另一常用繞組是單極性繞組。其一個(gè)電極上有兩個(gè)繞組，這種聯(lián)接方式為當(dāng)一個(gè)繞組通電時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)北極磁場；另一個(gè)繞組通電，則產(chǎn)生一個(gè)南極磁場。因?yàn)閺尿?qū)動(dòng)器到線圈的電流不會(huì)反向，所以可稱其為單極繞組。該步進(jìn)順序見圖6所示。該設(shè)計(jì)使得電子驅(qū)動(dòng)器簡單化。但是，與雙極性繞組相比，其力矩大約少30%，因?yàn)閯?lì)磁線圈僅被利用了一半。

 

　　用達(dá)林頓管驅(qū)動(dòng)四相步進(jìn)電機(jī)舉例：（兩相步進(jìn)電機(jī)多采用H橋驅(qū)動(dòng)，如L298N和L293D芯片）

 

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

 

　　這種步進(jìn)電機(jī)之所以稱為單極性是因?yàn)槊總€(gè)繞組中電流僅沿一個(gè)方向流動(dòng)。它也被稱為兩線步進(jìn)電機(jī)，因?yàn)樗缓袃蓚€(gè)線圈。兩個(gè)線圈的極性相反，卷繞在同一鐵芯上，具有同一個(gè)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?yàn)樗?個(gè)激勵(lì)繞組。單極性步進(jìn)電機(jī)的引線根。

 

　　雙極性步進(jìn)電機(jī)有四根引線，每個(gè)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(dòng)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(gè)繞組需要一個(gè)可逆電源，通常由H橋驅(qū)動(dòng)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(jì)中。這也是軟盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭步進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)之所以總是采用雙極性步進(jìn)電機(jī)的原因。