Entraînement unipolaire : les différents enroulements du moteur sont excités en séquence selon un certain schéma, mais le sens du courant de chaque enroulement est toujours le même, c'est ce qu'on appelle l'entraînement unipolaire.
Un circuit de commande unipolaire utilise quatre transistors pour contrôler les deux phases d'un moteur pas à pas. La structure d'enroulement du stator du moteur se compose de deux ensembles de bobines avec une prise centrale, comme illustré à la figure 1. L'ensemble du moteur comporte six fils connectés au monde extérieur. Le côté AC ne peut pas être alimenté en même temps (il en va de même pour le côté BD), sinon le flux magnétique généré par les deux bobines au pôle magnétique s'annulera, entraînant uniquement la perte de cuivre de la bobine. Puisqu'il n'a en fait que deux phases (l'enroulement AC est monophasé et l'enroulement BD est monophasé), la désignation correcte doit être un moteur pas à pas biphasé à six fils.
Le circuit de commande d'un moteur pas à pas bipolaire est illustré à la figure 2, qui utilise huit transistors pour commander deux ensembles de phases. Les pôles magnétiques du stator sont enroulés avec une seule bobine et la direction du pôle magnétique est commutée en changeant la direction du courant des bobines AC et BD. Au début du développement des moteurs pas à pas, les moteurs unipolaires ont acquis une certaine gamme d'applications en raison du coût des composants semi-conducteurs, car ils nécessitent moins de transistors dans le circuit de commande. Cependant, avec le développement rapide des matériaux semi-conducteurs dans les années 1950 et 1960, le coût des transistors a considérablement diminué et les moteurs bipolaires ont connu une forte augmentation de leur utilisation en raison de leurs avantages en termes de performances.
La figure 3 montre deux méthodes d'enroulement unipolaire et bipolaire. Lorsque le diamètre du fil est le même, le nombre de tours de l'enroulement de la bobine dans la méthode unipolaire est N, la résistance est R et le nombre de tours de l'enroulement de la bobine dans la méthode bipolaire est 2N. , la résistance de la bobine est de 2R.
Le tableau suivant compare l'efficacité d'un entraînement unipolaire et bipolaire dans un circuit d'entraînement à tension constante à basse vitesse. Le produit du courant et des tours de bobine est appelé ampères-tours, ce qui est proportionnel au couple. Si les deux ont la même vitesse, la puissance de sortie est proportionnelle aux ampères-tours. De même, le courant bipolaire est V/2R, et le nombre de tours est également 2N, et le produit est le même que celui de l'unipolaire, qui est VN/R. Dans le cas d'un variateur à tension constante d'entrée, la comparaison entre unipolaire et bipolaire est indiquée dans le tableau ci-dessous. Le courant n'est que la moitié de l'unipolaire, et l'efficacité à basse vitesse est le double de celle de l'unipolaire.
Par conséquent, lorsqu'il y a une demande de couple élevé dans des applications petites ou à basse vitesse, un moteur et un pilote bipolaires doivent être utilisés. Dans les applications à grande vitesse, le nombre de tours du moteur bipolaire augmente, l'inductance devient plus grande et la force contre-électromotrice augmente, ce qui réduit le courant et donc le couple. Il faut donc faire attention à comparer le couple avec celui d'un moteur unipolaire.
| Unipolar | Bipolar | |
| Ampere Tturns | U1=V*N/R | U2=V*2N/2R=V*N/R |
| Input Power | W1=V²/R | W2=（V/2R）²*2R=V²/2R |
| Efficiency | η=U1/W1=N/V | η=U2/W2=2N/V |
Remarque : V est la tension appliquée ; R est la résistance de la bobine du moteur ; N est le nombre de spires unipolaires
La figure 4 montre les courbes caractéristiques du moteur pas à pas unipolaire et du moteur pas à pas bipolaire, qui adoptent tous deux le même mode d'entraînement à courant constant. Généralement, les applications de charge à faible vitesse et à couple élevé utilisent des entraînements bipolaires, tandis que les applications d'entraînement à grande vitesse utilisent des entraînements unipolaires.
