步進馬達的介紹

之前已利用PWM的脈波進行直流馬達的控制，甚至抓取轉速的訊號進行回授的控制，這是閉迴路控制最典型的方法之一。現在我們要做的是另一種，也就是開迴路控制：步進馬達。

但步進馬達百百款，到底我們用的是那一款？怎麼用？之前都傻呼呼地，套件配那一種，就用那一種。可是我後來才發現自己的倉庫裡有四條線的，五條線的，六條線的，有圓扁形的，有方形的…笒等之類的。所以這次我才真正找資料好好地了解。

1. 從轉子的構造來分：
(1) PM：permanent magnet
            外側為電磁鐵的定子，內為NS交互磁化的永磁轉子(無齒型)
(2) VR：variable relutance 可變磁阻型
            轉子是利用齒型與定子吸引所發生的轉力，
            因而VR型在無激磁的時候，並不發生保持轉矩。
            (另外PM的磁極會互相吸引+推斥，但VR的只有互相吸引而已。)
(3) HB：Hybrid
            結合PM與VR的類型。
            轉子為永磁，有齒形，但磁化方向不同PM。
            以軸向截面交互磁化，所以可以分得更多的磁極。
            所以定子在軸向也分成不同截段。

2. Unipolar/Bipolar
一般接下來的分類會以"相"數來分，但我想要先了解什麼叫單極 & 雙極的步進馬達，才能了解"相"的真正意義。

所謂的雙極，就是驅動馬達的電流是雙向的，如上左圖一般，驅動控制時，需要改變電流方向。 而單極的馬達，其電流就只需提供一個方向就好，改變提供的順序就可以達到驅動控制。

3. 以相數分類
因此上述單雙極的”線圈組”就是所謂的”相”。有2相、3相、4相、5相，甚至還有單相(單相還是有NS極)。 不過上面單極的圖，它在2相的線圈中拉一個共接點，有人會算2相，有人說是4相，這我就不知道正真做馬達的人怎麼分了。

另外以下這張圖還蠻好的，東方馬達的圖。

4. 激磁方式
步進馬達的原理就是一次一步地激磁，讓轉子轉動。但激磁的方法亦可分為一次只激磁1相，或者一次激磁2相，甚至1-2混合的激磁。

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所以常見的馬達，大概都是PM或HB的2相、4相步進馬達，單雙極都有。接下來會拿這些常見的馬達做驅動與控控。至於步進馬達的性能，什麼靜態、暫態、動態，就不整理了(反正馬達供應商會服務我們)。我最後用一個簡表說明不同類型的轉子的優缺點。 

事實上，要選用一個馬達，有很多要考量的，包括Pull-in & Pull-out Torque、步進角、阻尼、cost、控制精度、速度範圍、噪音振動等等。我想這都是專家才能完全了解的吧~~~我們有基本的觀念之後，就專注在使用上就好了！