二相电机的励磁方式主要应用于步进电机（二相步进电机），根据绕组连接方式和电流控制策略的不同，可分为以下几类励磁电路方式：

一、按硬件电路拓扑分类

1. 单极性励磁电路

   • 特点：每相绕组带一个中心抽头。电流方向固定（单向流动），通过切换抽头和端点的连接实现磁场方向改变。
   • 驱动方式：
     • 单路驱动：驱动器内部开关控制中心抽头接电源，绕组端点轮流接地，形成单向电流回路。
   • 优点：控制逻辑简单，驱动电路成本较低（仅需4个功率管）。
   • 缺点：电机结构较复杂（需中心抽头），磁场利用率较低（只用了一半绕组），转矩较双极性小。

2. 双极性励磁电路

   • 特点：每相绕组独立无抽头。电流可双向流动。
   • 驱动方式：
     • H桥驱动：每相使用一个由4个功率管组成的H桥电路，控制电流双向流过绕组。
   • 优点：磁场利用率高（整个绕组参与工作），转矩大，同尺寸下性能更优。
   • 缺点：驱动电路复杂（需8个功率管），控制逻辑略复杂，成本较高。适用于高性能应用。

二、按相电流通断策略（励磁时序）分类

适用于二相双极性步进电机（最常见类型），主要有以下几种模式：

1. 全步励磁

   • 特点：每次只有一相或两相通电，步进角等于电机固有步距角。
   • 细分方式：
     • 1相励磁 (也称单相励磁、Wave Drive)
     • 每次仅一相通电（如：A → B → A- → B- → A …）。
     • 运行平稳度较低，振动和噪音较大。
     • 定位保持转矩较低。
     • 2相励磁 (也称双相励磁、Full Step - Both Phases On)
     • 每次两相同时通电（如：A+B+ → A+B- → A-B- → A-B+ → A+B+ …）。
     • 转矩比1相励磁大且更平稳（合成磁场强度更大）。
     • 定位保持转矩最大。

2. 半步励磁

   • 特点：结合1相励磁和2相励磁，每步仅改变一相电流状态，步进角为电机固有步距角的一半。
   • 励磁顺序：例如：A+ → A+B+ → B+ → A-B+ → A- → A-B- → B- → A+B- → A+ …
   • 优点：步进分辨率提高一倍，运动更平滑，振动和噪音减小。
   • 缺点：转矩脉动比2相励磁大（高低点起伏变化）。

3. 微步励磁

   • 特点：通过控制相电流的比例（幅值），将每一步细分为更小的微步（如1/4, 1/8, 1/16, 1/32, 1/64, 1/128, 1/256等）。
   • 原理：驱动器对每相绕组提供正弦或余弦阶梯状变化的电流波形，使转子在两整步位置之间平滑移动。
   • 优点：
     • 分辨率极高，可实现非常精细的位置控制。
     • 运行极其平滑，几乎完全消除振动和噪音。
     • 改善低速共振问题。
     • 提高匀速性。
   • 要求：需要高精度电流控制的细分驱动器。
   • 应用：高精度定位、低噪声运行、高速平滑运动场景的标配方式。

总结表

选择建议

• 低成本、简单应用：可选择单极性或双极性全步驱动（2相励磁优先）。
• 平衡性能与分辨率：半步驱动是常见选择。
• 高精度、低噪音、高性能应用：微步驱动（尤其是高细分，如1/32或更高）是首选方案。

这些励磁方式构成了二相（步进）电机驱动的核心控制技术。现代应用中，微步驱动因显著提升性能已成为绝对主流。