Униполярный и биполярный шаговый двигатель

Шаговый двигатель с четырьмя проводами и такой же с шестью проводами требуют разных драйверов. Разница в том, может ли ток в обмотке менять направление или магнитное поле переворачивают половинками обмотки с отводом.

Обновлено 29 октября 2026 г.Редакция GAW

Содержание

Как это устроено
Число выводов
Что выбрать

Униполярный шаговый двигатель — двигатель, у которого обмотки имеют отвод от середины, и магнитное поле переворачивают, подавая питание то на одну, то на другую половину обмотки; ток в каждой половине течёт только в одну сторону. Биполярный шаговый двигатель питают через обмотку целиком, а направление тока в ней меняет драйвер, обычно H-мост.

Как это устроено

Kuphaldt в «Lessons In Electric Circuits» описывает разницу так: биполярное управление подаёт на обмотку напряжение то одной, то другой полярности. Униполярное подаёт два одинаковых положительных импульса на противоположные концы обмотки с отводом, и поле в сердечнике меняется так же. По Kuphaldt, униполярному драйверу нужна пара однополярных сигналов на каждый биполярный, зато его электроника проще и дешевле. В пересчёте на ключи это наоборот выгодно униполярной схеме (наш вывод): на две обмотки с отводами хватает четырёх ключей на землю, а биполярной схеме нужны два H-моста, то есть восемь ключей.

Число выводов

Выводов	Что внутри	Как можно включить
4	две обмотки без отводов	только биполярно
5	две обмотки с общим отводом	только униполярно
6	две обмотки, у каждой свой отвод	униполярно или биполярно, отводы не подключают
8	четыре полуобмотки	униполярно, биполярно последовательно или параллельно

У восьмипроводного двигателя последовательное соединение полуобмоток рассчитано на большее напряжение и меньший ток, параллельное — наоборот. Geckodrive уточняет, что шестипроводный двигатель при включении целой обмоткой соответствует последовательному соединению, и ток драйвера тогда ставят равным половине номинального униполярного тока: витков вдвое больше, и для того же момента удержания нужен вдвое меньший ток.

Что выбрать

Интегральные драйверы вроде A4988 и DRV8825 — биполярные, с микрошагом и ограничением тока. Четырёхпроводный двигатель к ним подключается напрямую, шести- и восьмипроводный — по таблице выше. Униполярное включение через простой массив ключей удобно, когда нужен самый простой драйвер на дискретных транзисторах. Подробнее о выборе — в статье «Шаговые двигатели».

Частые вопросы

Можно ли подключить шестипроводный двигатель к драйверу A4988?

Да. A4988 и подобные — биполярные драйверы с двумя H-мостами. Отводы от середины не подключают, а концы каждой обмотки ведут на свой мост. По Geckodrive, при таком включении целой обмоткой ток драйвера ставят равным половине номинального униполярного тока двигателя.

Как отличить униполярный двигатель по проводам?

По Kuphaldt: четыре вывода — только биполярное включение; пять выводов — униполярный с общим отводом, биполярно его не включить; шесть — две обмотки с отводами, можно и так и так; восемь — четыре отдельные полуобмотки. Какие провода образуют обмотку, проверяют омметром.

Что лучше: униполярное или биполярное включение?

При униполярном включении в каждый момент работает только половина обмотки, зато драйвер проще: ключи коммутируют ток в одну сторону. Биполярное использует всю медь обмотки, но требует H-моста. Интегральные биполярные драйверы с ограничением тока распространены и недороги, поэтому униполярное включение выбирают в основном ради простоты схемы на дискретных ключах.

Источники

Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Volume II — AC, 6th edition, chapter 13.5 Stepper motors (CC BY) — 13.5: биполярное управление — меандр то одной, то другой полярности на обмотке; униполярное — пара положительных меандров на противоположные концы обмотки с отводом: на каждый биполярный сигнал нужна пара униполярных, зато электроника проще и дешевле; рис. 13.34: 4-проводный — только биполярно, 6-проводный — для униполярного, но можно биполярно, игнорируя отводы; 5-проводный — только униполярно; 8-проводный — универсален: униполярно, последовательно (высокое напряжение, малый ток) или параллельно (низкое напряжение, большой ток); бифилярная намотка даёт точно 1:1 для отвода
Geckodrive. Step Motor Basics (приложение к руководству драйвера G201), копия на форуме LinuxCNC — разд. Motor Connections: 4-, 6- и 8-проводные двигатели; 6-проводный включают целой обмоткой (= последовательно) или половиной (≈ параллельно); при включении целой обмоткой ток драйвера ставят ровно половиной номинального униполярного тока; 8-проводный при параллельном включении примерно на 3 % эффективнее половины обмотки 6-проводного

Нашли ошибку?