Megpróbálom közérthetően leírni, azonban sok helyen leírom a szakszavakat is, hátha az írásom nem elég világos, így máshol is utánakereshetsz.

Bevezető

Az elektromos motoroknak elég sok fajtája létezik, most "csak" a léptetőmotorokról fogok beszélni.
Érdemes előre tisztázni, hogy a léptetőmotor nem minden területre jó, és nem tudja soha kiszorítani a hagyományos motorokat.
A léptetőmotor alapvetően különbözik az egyszerű egyenáramú motoroktól. Ez a különbség abban áll, hogy a léptetőmotort digitális jellel kell vezérelni. Ennek a motortípusnak hatalmas előnye, hogy a jel hatására adott, előre meghatározott pozícióba fordul. Elsősorban olyan helyeken alkalmazzák e motorokat, ahol amúgy is digitális jelekkel dolgoznak, illetve ahol lényeges a pontos pozícióba állás. Tehát megtalálhatók a számítógép perifériákban (nyomtató, floppy, winchester, scanner, CD-rom), az ipari termelés sok területén, valamint a modellezésben. Amennyiben nem használsz számítógépet, akkor is találkozhatsz vele, hisz például egy mutatós kvarcóra is léptetőmotorral működik... Lényeges előnye a léptetőmotornak a többi hasonló megoldáshoz képest, hogy az egyes lépések hibái nem adódnak össze (pozícióba állás pontossága általában 1-5%), és ezt mindenféle bonyolult visszacsatolás nélkül.... Ezenkívül természetesen olcsóbb is a többi megoldásnál. Ez nem teljesen igaz, ugyanis kb 300 W teljesítményig valóban olcsóbb, felette azonban már egyre gazdaságtalanabb.

Az csupán egy érdekesség, hogy a számítógépekben még a ventillátorok is léptetőmotorok (a vezérlése is bele van építve)

A léptetőmotor egy komutátor (szénkefe) nélküli eszköz. Mivel nincs benne szénkefe, elég megbízható. Tehát amennyiben a csapágyazása megfelelő, elég sokáig használható, és az esetleg kibontott motorok is használhatók... Sajnos manapság egyre több siklócsapágyas léptetőmotort építenek be, ami olcsóbb, de lényegesen gyengébb minőségű. (régebbi számítógépekben gyakran zörög a ventillátor, amit általában a műanyag siklócsapágy elkopása okoz)

Inkább megpróbálom összefoglalni...
Előnyök:
- Nincs benne szénkefe, így tartósabb lehet (gyakorlatilag a csapágy minősége határozza meg az élettartamot)
- A pontos pozícióba álláshoz nem szükséges bonyolult visszacsatolás (tehát megfelelő vezérlés, és hatátárértéken belüli terhelés esetén biztos, hogy a megfelelő pozícióba fordul)
Hátrányok:
- Alacsony fordulatszám (a maximális fordulatszám tipikusan 500-600 fordulat/perc)
- Azonos teljesítmény mellett nagyobb méret és tömeg
- Nem számítógépes környezetben bonyolultabb vezérlés
- Drágább

Léptetőmotorok fajtái

A léptetőmotoroknak alapvetően két fajtája létezik, az unipoláris és a bipoláris. A bipoláris léptetőmotornak általában 4 kivezetése van, míg az unipolárisnak 5 vagy 6. (természetesen ettől eltérhetnek...)Akkor most lássuk a vázlatos rajzukat.
Mint a rajzból kiderül az unipoláris motornál az 5 és 6 kivezetéses között csak a középleágazás összekötésében van különbség. A legtöbb alkalmazásnál ezt kívül úgyis összekötöd, tehát nincs jelentősége.

Paraméterek.

A léptetőmotorok lényeges tulajdonsága, hogy egy körülforduláshoz hány lépés szükséges. Ezt megadhatják fokban, ekkor az egy lépésre eső szögelfordulást adják meg. Illetve megadhatják az egy körülforduláshoz szükséges lépésszámot. Természetesen fontos paraméter a motor terhelhetősége, teljesítménye és nyomatéka is. A kivezetések száma azért változhat, mert növelhetik a tekercsek számát.

Egyéb tulajdonságok...

A léptetőmotorok rövid szakaszos üzemre vannak méretezve. Amikor nem léptet, akkor egy alacsonyabb feszültséget kell rákapcsolni, ellenkező esetben akár le is éghet. Ez a tartófeszültség azért szükséges, hogy a motor ne tudjon kimozdulni az adott pozícióból. Egyébként a motort amikor magára hagyod (kikapcsolod a tápfeszültséget), akkor megpróbál a legközelebbi teljes lépés pozícióba fordulni. Tehát a féllépés pozíció nem stabil. Erre a program tervezésekor figyelni kell...

Vezérlések.

Néhány rajz, ami segít eligazodni... Egyszerűbb, és áttekinthetőbb mint részletesen leírni.

Teljes léptetéses (egyfázisú) mód
Természetesen a forgásirány megfordítható, ehhez csupán a vezérlés sorrendjén kell változtatni. (egyszerűen fordított sorrendben kapcsolgatod.)

Félléptetéses mód
Mint látható, az egyik tekercs kapcsolása után az adott tekercsre és a mellette lévőre egyszerre kapcsolunk áramot, majd csak a következőre. Ezzel a módszerrel az egy körülforduláshoz szükséges lépésszám megduplázódik. Így tehát pontosabb pozícionálásra képes ugyanaz a motor.

Teljes léptetése (kéttekercses) mód
Mint látható, mindíg egyszerre két tekercsre adunk áramot. A motor majdnem kétszer olyan teljesítményű lesz, viszont sokkal jobban melegszik, így ez a kapcsolási mód csupán rövid szakaszos üzemre alkalmas.

Mikroléptetéses mód
Ebben az esetben a motor névleges feszültségét szétosztják a két szomszédos tekercs között. Minél több részre osztják, annál több lépésből áll két egész lépés közötti szögelfordulás.
Talán egy példa segít... Feltételezve, hogy a motor névleges feszültsége 5 Volt, a feszültséget 1 voltonként osztjuk szét. Tehát a példánknál maradva, a két tekercsre 1-4, majd 2-3, utána 3-2, végül 4-1 voltot adunk.
Tehát ebben az esetben 4 lépésből teszi meg a két teljes lépés közötti távolságot... Valójában szinte tetszőleges mértékben feloszthatod így a két lépés közti elfordulást.

Szerkezeti felépítés

Felhívom a figyelmed, hogy a legtöbb léptetőmotor gyakorlatilag használhatatlanná válik, ha szétbontod. Valójában (amennyiben bontható), akkor csak nem tudod megfelelően összeszerelni...
Azért bontottam szét, hogy neked már ne kelljen... :-)

Valójában pont ezért választottam az adott motort, mert ezt össze lehet rakni (csavarkötések...:-) Később felteszek képeket az összeszerelésről is...

A képen láthatod belülről a motort. A forgó rész (rotor) inkább egy fogaskerékre hasonlít. Oldalt láthatók a tekercsek. Bár 4 tekercsnek tűnik, valójában ez 8 tekercs. Azért tesznek két tekercset egybe, hogy a tekercsek között elosszák a teljesítményt, (és ezzel a keletkező hőt), valamint a motor csapágyait kímélik, hiszen nem egy oldalra próbálja meg elhúzni a forgó részt.

Azthiszem még nem volt szó a tekercsek, és a rotor számáról...
Amennyiben a tekercsek száma páros (legtöbbször az), akkor a forgó rész "fogai" páratlan számúak. És mindez fordítva is igaz. Egyébként a tekercsek száma (jelenleg 4) és a rotor "fogainak" számát összeszorozva (jelenleg 15) megkapod a motor egy körülfordulásához szükséges lépések számát (ez a motor tehát 60 lépésből tesz meg egy fordulatot)...

A második képen láthatod a kiemelt rotort. A két ellentétes polaritású fogazott résszel. Valójában ezt (általában) úgy készítik, hogy a tengelyre rápréselik a két "fogaskereket", közötte az állandómágnessel. A mágnes polarizációja miatt az egyik fogazott rész É-i pólust kap, a másik D-it.

Motorok bekötése

Mint feltűnt itt csak az unipoláris vezérlések vannak lerajzolva. Ennek 2 oka van, egyrészt még nem volt időm a másikra, másrészt egyszerűbb a vezérlése.
Az is igaz viszont, hogy a bipoláris motorok kicsit erősebbek. Valójában az unipoláris motor nagyon egyszerű bipolárissá alakítani. Ehhez nem kell mást tenni, mint a tekercs középkivezetését szabadon hagyni, és persze bipoláris vezérléssel ellátni. Elösször a motor bekötése. Az itt közölt kapcsolások mindegyikénél így kell bekötni (elméletben, de rögtön meglátod...) Egyébként a legtöbb unipoláris motort fordítva is bekötheted, tehát a GND kerül a tekercsek közös pontjára...
Ezt a kapcsolást csak abban az esetben használhatod, ha a tápfeszültséged stabilizált, és áramkorláttal ellátott.

Természetesen ne feledkezzünk meg az áramkorlátról sem (egyszerű stabilizált tápegység esetén). Nem kell megijedni, egy egyszerű ellenállásról van szó, amit a rajznak megfelelően kell bekötni...

Az 1. variációt csak abban az esetben alkalmazhatod, ha csak teljes léptetéses üzemmódot alkalmazol (tehát egyszerre csak egy tekercsre kerül vezérlés). Amennyiben félléptetéses üzemmódot is szeretnél, akkor mindenképp a 2. variációt kell alkalmazni. Igazság szerint a 2. variációt teljes léptetéses üzemmódnál is alkalmazhatod, azonban egy költséges ellenállásból (Általában több W-os ellenállásról van szó) minek használnál feleslegesen többet a szükségesnél.

A számítottnál nagyobb értékű ellenállásnak van egy olyan előnye is, hogy nő a léptetési sebesség (mivel csökken az így kialakult R-L tag időállandója). Mint azt valószínűleg sejtetted is, ennek a kisebb nyomaték az ára. Ezenkívül természetesen a rendszered hatásfoka is romlik, hiszen az ellenállás a felesleges energiát "elfűti"...

Valójában a leggyakrabban (iparilag) alkalmazott megoldás az úgynevezett chopper kapcsolás. Ebben az esetben a tápfeszültséget a névleges feszültség fölé engedjük, majd amikor az áramerősség elérte a megengedett szintet (ezt egy ellenállással figyeljük), akkor a tekercset rövid időre magára hagyjuk. Ezután természetesen a folyamat indul elölről. FET-et használva kapcsolóelemként szinte veszteségmentes lesz a meghajtás.

Érdemes még tudni a léptetőmotorról, hogy a léptetés után (amennyiben tartósan áll a motor), a motorra jutó teljesítményt korlátozni kell, mivel felesleges energiát fogyaszt, és általában erősen melegszik is a motor... (szerencsétlen esetben le is éghet) Erre (az úgynevezett tartófeszültségre)azért van szükség, hogy a motor akkor is megőrizze a pozícióját, ha nem kap vezérlést (ha elmozdul, akkor a vezérlés is "eltéved"). Ezt végezheti egy külső független áramkör (például egy 555 alapú), vagy printerportról való vezérlés esetén egy adatbittel kapcsolhatod át, hogy melyik áramforrásról kapjon tápot a motor, vagy egy másik ellenállást kapcsol az áramkörbe... Persze megteheted azt is, hogy eleve kisebb teljesítményt engedsz a motorra, azonban ilyenkor az elérhető nyomatékod is kisebb lesz (gyengébb lesz a motor).

Tekercsek azonosítása

Miután a közös vezetéket kimérted (kicsit lejebb látod...), érdemes minden tekercsre rámérni, nehogy valamelyik szakadt, vagy zárlatos legyen...

A hat kivezetéses motorral kezdjük...
Egy egyszerű ellenállásmérővel kezdjük el méregetni. Ahol a műszer nem 0-t mutat, az összetartozik. 3 ilyen van. Ezeket fogd össze, vagy alkoholos filccel jelöld meg. Ezután ismét kezd el méregetni. Kell találnod egy vezetéket, amelyik a másik kettőhöz képest ugyanolyan ellenállású.
Ha két vezeték között 5Ω-ot mérsz, majd másik két vezeték között 10Ω-ot, akkor az éppen szabad vezeték a közös.
Ha két vezeték között 5Ω-ot mérsz, majd a másik kettő között szintén, akkor az a közös, amelyik mindkét mérésben szerepelt...
Természetesen ugyanígy azonosítani kell a másik 3 vezetékből is a közös pontot. (Ezeket rögtön kösd is össze, hisz amúgy is így használod, és legalább nem keverednek össze).
Érdemes a vezetékekre rögtön egy sorkapcsot (csoki), vagy csatlakozót tenni. Ebbe persze a közös vezetékeket rögtön be is kötni. Az első 3-as csoportból az egyik vezetéked lesz az 1-es, a másik a 3-as. Ezután a másik hármas csoportból a 2-es, 4-es pontokra kösd be a vezetéket ideiglenesen (ezért jó a csoki...).
Egy rövid próba következik. A közös pontra kapcsold a tápfeszültség + felét, majd a számozásnak megfelelő sorrendben (1-2-3-4) sorban kapcsold testre (ez a - pólus) kétszer egymás után (A tápfeszültséget a motor adatlapjáról tudhatod meg, erre keress rá az interneten). Azért kell kétszer, mert nem tudni, a motorod jelenleg épp hol áll. Ez az első körben kiderül (beáll a helyére). A második körben szerencsés esetben a motor elkezd valamelyik irányba forogni...
Ha ez nem így lenne (a motor "rángatózik" - valójában oda-vissza lépked), akkor a 2-es, 4-es vezetékeket cseréld meg. Ismét egy kétsorozatos próba, és elvben jó is...
Amennyiben nem, akkor egy "egzotikus" bekötésű motort fogtál ki, és csak próbálgatással tudod bekötni. Ne kezd el idegesen kitépkedni a vezetékeket!!! A 2-es, 3-ast cseréld meg, ismét egy kétkörös próba...

Ötkivezetéses motor:
Első lépésben itt is a közös pontot kell megkeresni. Tehát Ohm mérővel méregeted (az előzőleg már leírtak alapján), azt a vezetéket keresd, amelyik a többihez képest mindíg azonos ellenállást mutat. Ezután már a többit próbálgatni kell...
Érdemes lehet a tengelyre tenned egy mutatót. (pl a tetejére egy csepp pillanatragasztóval rögzíted egy gyufaszál végét. így az elmozdulás iránya és mértéke jól látszik).
Ezután kösd a tápfeszültség pozitív felét a motorra. A negatív felét érintsd valamelyik vezetékhez. A cél, hogy a mutatód megmozduljon. Ha nem mozdult meg, akkor másikhoz. Amint a motor megmozdult, ismét érintsd hozzá a vezetékhez biztos ami biztos alapon (ekkor már nem mozdul meg). Ez lesz az 1-es láb. Egy másik vezetéket is érints a testhez, a motorod valamelyik irányba megmozdul. (ha nem, akkor kis tápfeszültséget használsz, és a 3-as lábbal van dolgod :-)). Jegyezd meg a fordulás irányát, és mértékét. Ezután egy másik, még nem használt vezeték egy pillanatra a testre. Több eset lehetséges...
1) A motorod mindkét esetben szépen, azonos mértékben lépett:
Szerencséd volt, megfelelő sorrendben kapcsolgattad :-)
2) A motor nagyot lépett, majd egy kisebbet ugyanabba az irányba:
A másodiknak használt vezetéked a 3-as, a harmadiknak használt a 4-es, amit még nem használtál az a 2-es...
3) A motor egy nagyot lépett, majd feleakkorát vissza:
A másodiknak használt vezeték a 3-as. A harmadiknak használt vezeték a 2-es.

Egy kis elmélet...

A lehető legegyszerűbb, ha egy egyszerű teljesítményfokozatot használsz. Erre itt egy példa....
A rajzon szaggatott vonallal van ábrázolva a léptetőmotor, mivel ez a valóságben is összetartozó és bonthatatlan egység...
Mint valószínűleg észrevetted nem szerepelnek az alkatrészek adatai.... Ez csupán egy elvi bekötési rajz.