在初中和高中物理的電機(jī)理論課程中，我們用一個(gè)線圈和兩個(gè)換向器模型來(lái)解釋這一原理，然而，這種電機(jī)不實(shí)用，在生活中幾乎是不多見的。工業(yè)電機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，一般人沒有拆卸和組裝的機(jī)會(huì)，這對(duì)想了解步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)和原理的愛好者來(lái)說(shuō)是不方便的。然而，在生活中我們可以很容易地看到三個(gè)線圈的小型直流電機(jī)，廣泛應(yīng)用于兒童玩具車、玩具風(fēng)扇等場(chǎng)所。許多好奇的孩子喜歡拆卸馬達(dá)，研究它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

1、轉(zhuǎn)子電路
步進(jìn)電機(jī)的核心部分是轉(zhuǎn)子，包括換向器、線圈、鐵心。轉(zhuǎn)子的等效電路由三個(gè)連接在末端的線圈和三個(gè)連接在紅環(huán)上的焊球組成，即三角形連接的線圈。
2、.轉(zhuǎn)子等效電流矢量
定子中的轉(zhuǎn)子相當(dāng)于磁場(chǎng)下的三角形線圈。任何時(shí)候，只有兩張交換照片與刷子接觸。根據(jù)歐姆定律，上面兩個(gè)線圈的電流是下面兩個(gè)線圈的一半。根據(jù)空間矢量合成規(guī)則，由于上面兩個(gè)線圈之間的空間角度為120度，合成電流的方向與下面的線圈相同。
3、電流換向
由于定子永磁體和電刷的空間位置是固定的，根據(jù)換向的空間位置，可以看出轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)120度，電流就會(huì)反向流動(dòng)一次。對(duì)于定子相對(duì)靜止的觀察者，他發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)子的等效電流矢量總是在120度范圍內(nèi)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，然后立即反轉(zhuǎn)到灰色位置，并開始從藍(lán)色位置再次旋轉(zhuǎn)。
4、復(fù)合扭矩
根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)矩公式，步進(jìn)電機(jī)軸上的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩曲線位差為120度，當(dāng)電流矢量垂直于磁場(chǎng)時(shí)，轉(zhuǎn)矩是最大的，而反向位置的轉(zhuǎn)矩是最小的，后者是P點(diǎn)位置的一半。
總結(jié)：
1、小型電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組相當(dāng)于三角形連接法，這與無(wú)刷直流電機(jī)的星形Y連接法不同。
2、電機(jī)轉(zhuǎn)子的等效電流矢量是單個(gè)線圈電流的1.5倍。
3、電流轉(zhuǎn)向點(diǎn)出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子位置角=60度，即最大轉(zhuǎn)矩的1/2處，以保證連續(xù)轉(zhuǎn)矩，并可以做到從任何的靜態(tài)運(yùn)動(dòng)開始。
4、步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)范圍為[0.5,1]tmax，波動(dòng)較大。僅適用于扭矩控制要求不嚴(yán)格的場(chǎng)合。