两相混合式步进电机及其驱动技术
两相混合式步进电动机细分驱动器的设计与实现
０ 引 言
混合 式步 进 电动机具 有 运行频 率 高 、动 态力 矩
大 、波 动小 、运行 平稳 、无误 差积 累等优点 ，已广
１ 最 佳 细分 驱 动原 理
步 进 电机细 分控 制 的关键是 按 照什么 样 的细分
电流来 控制 电机 绕组 的电流 。以两相 八级 混合 式 步 进 电动 机 为 例 ，若 一 相 绕 组 通 以恒 定 电 流 ，即 ｊ
一
泛应用 于各机 电一 体化设 备 中口 ，其 中－ ｔ ］ －￥ 混合 式 ｌ
步进 电动机 应用 最为广 泛 。步进 电动机 的运 行 性能 不但 取决 于 电机 本身 ，还在 很大 程度 上取决 于 驱动
ｊ ，由 于 磁 导 的二 次 及 以 上 谐 波 分 量 较 ，ｊ 一０
小 ，可 忽 略 ，则 各 磁 极支 路 由 Ａ 相 电 流产 生 的 磁
维普资讯
微 电机
２０ ０ ６年
第３ ９卷
第 ７期 （ 第 １４期 ） 总 ５
中 图 分 类 号 ：ＴＭ３３ ６ ８ ．
文献 标 识 码 ：Ａ
文章 编 号 ：１０ —８ ８２ ０ ）７０ ８—４ ０ １６ ４ （０ ６０ —０ ４０
两相 混 合 式 步进 电动机 细分 驱 动器 的设 计 与 实现
ＬＩＭ ｉ — ｕ ｎ， ＤＩ ｎｙａ ＡＯ ｎ ｌ Ｆｅ ｇ—ｉ
（ ＇ｎ Ｕｎ ｖ ｒｉｙｏ ｃ ｎ ｌ ｇ Ｘｉ ｉｅ ｓｔ ｆＴｅ ｈ ｏｏ ｙ， Ｘｉ ｎ ７ ０ ４ ａ ’ １ ０ ８， Ｃｈｎ ） ａ ｉａ
ＡＢ ＴＲＡＣ Ｓ Ｔ：Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｄ ｓｇ ｓ ａ ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｉ ｎ ｗｏ— ｐ ａ ｅ ｈ ｂ ｉ ｔ ｐ ｉ ｇ ｍｏ ｏ ｕ ｄ ｖ ｓｏ ｒ ｖ ｒ Ｔｈ ｈ ｓ ｙ ｒｄ ｓ ｅ ｐ ｎ ｔ ｒ ｓ ｂ ｉ ｉｉ ｎ ｄ ｉ ｅ ． ｅ
两相数字式步进电机驱动器 HTD542 用户指南说明书
HT D542两相数字式步进电机驱动器使用前请认真阅读本手册用户使用手册常州合泰电机电器股份有限公司■ 简介● 两相数字式步进电机驱动器HTD542具有高速大转矩特性 供电电压可达 50VDC 静止时电流自动减半正弦波电流控制技术电机发热低● ● ● ● 光电隔离差分信号输入，响应频率最高200K 细分精度高达十六种，2倍及5倍细分均可选择具有过压、欠压，过流等保护功能可进行脉冲/方向或双脉冲模式切换● ●● HTD542两相步进电机驱动器是有极高可靠性的两相步进电机驱动器，是当前行业在售产品中返修率最低的一款产品。
得益于其优秀的过流和过压保护拓扑电路，使其即使在极高转速及适度过压情况下，仍可启动自保护以确保不被损坏。
HTD542两相步进电机驱动器适配两相42，57，60的各类两相混合式步进电机。
■ 电气性能及环境指标电气参数● 环境指标●驱动器参数最小值典型值最大值单位输入电压184850VDC 驱动电流 1.0- 4.2A 输入脉冲频率1-200K Hz 输入脉冲宽度250-5E+8ns 绝缘电阻500--M Ω冷却方式自然冷却或强制冷却使用场合避免粉尘，油污及腐蚀性气体工作环境温度0~40℃最高环境湿度90%RH （无结露）存储温度-10 ~70℃ 最大振动5.9m/S2 max■ 机械尺寸及安装图状态指示灯控制信号拨码开关设定电动机连接ENA -ENA+DIR -DIR +PUL-P UL+S W8S W7S W6S W5S W4S W3S W2S W1B -B+A+A -RED/GR ■ 驱动器接口与接线示意图电源及电机接线●● 控制信号接口控制信号示例图●名称功能GND -电源负极V+电源正极：DC18V ～50V A+两相电机A 相。
A+、A-互调，可变换电机运转方向A -B+两相电机B 相。
B+、B-互调，可变换电机运转方向B -名称功能PUL+脉冲控制信号：脉冲下降沿有效，脉冲电压5-24V，为了可靠响应，脉冲宽度大于1.5μS。
步进电机说明书
2.4
1300
2.6
86BYG250B-03 2/4 4.3 2.5 1.7 9
3.2
2.4
1300
2.6
86BYG250B-04 2/4 5.4 2
2.7 15
3.2
2.4
1300
2.6
86BYG250C-01 2/4 2
7
0.29 2
4.8
3.6
1900
3.8
86BYG250C-02 2/4 4
2.2/1 2.2/2 2/4 1.5/6 1.2/8 1/10
90BYG250B 0.9º
4.5/1 4.5/2 3.1/4 2.0/6 1.4/8 0.6/10
90BYG250C 0.9º
6/1 5.6/2 4.5/4 3.2/6 2/8 1/10
驱动器 2HB1108MAE 2HB806MAE 2HB808MA
相 电 压 电 流 电 阻 电 感 保 持 转 定位转矩 转动惯量 机 身 长
数V
A
Ω
mH 矩 N.M Kg.cm
g.cm²
mm
2 9.6 0.4 24
36
0.17
0.15
20
25
2 12 0.4 30
37
0.25
0.20
38
34
2
8
0.8 10
17
0.32
0.22
57
40
2 3.84 1.2 3.2
转动惯量 g.cm² 60 145 230
重量 kg
0.45 0.65 1.0
机身长 mm 41 56 76
外型尺寸
接线图
注：轴为单扁丝，也可根据客户需要定做
美国 IMS 公司 混合式步进电机驱动器 IM483 技术手册
+48VDC 4A（峰值） 70℃* -40℃～+125℃ 15mA
* 若板上温度超过 70℃，应另外采取冷却措施。
5．电气参数
TA=25°C，V+=48V
输入电压（DC） 输出相电流 输出相电流 静态电流 功耗
输入导通电流 输入导通电压 输入截止电压
输出电流 集-射电压
集-射饱和电压
栅-源电压
测试项
最小值
12
额定值
0.4
峰值
-
输入/输出漂移
-
IOUT=3A（RMS）
-
光隔输入
-
光隔输入
-
光隔输入
5
整步、故障输出
-
故障输出
-
故障输出 -
Ics=25mA DC
整步输出
-
典型值 36 70 7.0 1.5 -
-
-
最大值 48 3 4 12 15 1.7 25 140
0.2
100
单位 V A A mA W mA V V mA V
2) 并联连接方式。当电机的四相绕阻并联成两相时，相电流乘以 1.4，用此结果计算电 流调节电阻阻值。
注意：根据上述电机连接类型计算出相电流后， 按照上面确定输出电流的方法算出电流峰值， 参照表 4 选择适当的电流调节电阻阻值。
警告：尽管步进电机在正确连接时能够运行在较高温度下， 但若驱动器的输出电流设置过大， 仍会烧毁电机。而且，许多电机的标称电流为最大电流，因此应特别注意！
引脚说明
细分选择 3 输入端，用于选择电机每步细分 数，详见第 11 节。 此光隔输入端的每一个脉冲上升沿驱动电机 一次步进， 步进量取决于细分选择输入或开关 S1。 此光隔输入端用于改变电机的转向， 实际转向 还取决于电机绕组的联接情况。 时序信息详见 第 14 节。 +5VDC 为各光隔输入端提供电流， 也可用更高 的电源电压， 但应采取限流措施使流过光隔的 电流不超过 15mA。详见第 13 节。 此光隔输入端用于使能/禁止驱动器的输出部 分。高电平（开路）为使能状态。但此输入端 并不能屏蔽脉冲输入， 因此， 当重新使其为使 能状态时， 驱动输出将根据禁止期间所接收 的脉冲数发生改变。 此光隔输入端为低电平时使电机复位(输出将 被禁止)；开路时，驱动器处于初始状态（A 相关，B 相开）。详见第 13 节。 此开集电极输出表明驱动器发生短路等故障， 低电平有效。详见第 16 节。 此开集电极输出表明电机到达整步位置。 可用 于对电机所走过的整步数进行计数而无需考 虑细分数，低电平有效。详见第 12 节。
步进电机及驱动器原理知识【知识讲解】
一、步进电动机简介
1. 步进电动机的历史 2. 步进电动机的定义
3. 4. 5. 6. 7.
步进电动机的工作原理 步进电动机的机座号 步进电动机构造 步进电动机主要参数 步进电动机的特点
一、步进电动机简介
1. 步进电动机的历史：德国百格拉公司于1973年发明了五相混 合式步进电机及其驱动器；1993年又推出了性能更加优越的三相 混合式步进电机。我国在80年代以前，一直是反应式步进电机占 统治地位，混合式步进电机是80年代后期才开始发展。 2. 步进电动机的定义：是一种专门用于速度和位置精确控制的 特种电机，它旋转是以固定的角度（称为步距角）一步一步运行 的，故称步进电机。 3. 步进电动机的工作原理 以单极性电机为例来解释 工作原理
四、计算例题（直线运动）
已知：直线平台水平往复运动，最大行程L＝400 mm，同步带 传动；往复运动周期为T ＝ 4s；重复定位误差 ≤ 0.05 mm； 平台运动质量M ＝ 10 kg，无外力。 求：电机型号、同步带轮直径、最大细分数。
平台结构简图 1. 运动学计算 平均速度为： V = 0.4 / 2 = 0.2 m / s 设加速时间为0.1 S；(步进电机一般取加速时间为：0.1~1秒) (伺服电机一般取加速时间为：0.05~0.5秒) 则加减速时间共为0.2 S，且加减速过程的平均速度为最大速度的一 半。
1 步距响应图
电机驱动电压越高，电机电流越大，负载越轻，电机体积越小， 则共振区向上偏移，反之亦然。步进电机低速转动时振动和噪声 大是其固有的缺点，克服两相混合式步进电机在低速运转时的振 动和噪声方法：
a. b. c. d. e. f. g. 通过改变减速比等机械传动避开共振区； 采用带有细分功能的驱动器； 换成步距角更小的步进电机； 选用电感较大的电机 换成交流伺服电机，几乎可以完全克服震动和噪声，但成本高； 采用小电流、低电压来驱动。 在电机轴上加磁性阻尼器；
基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究
基 于 Ｄ Ｐ的 二 相 混合 式 进 电ｊ 多 细 分 驱 动 器 的研 夯 Ｓ Ｉ ｉ 兀
浙 江 交通 职业技 术 学院 王亚嫔
［ 摘 要 】 文介绍 了一种基 于 Ｔ ３ ０ Ｆ ４ ７ ＤＳ 本 ＭＳ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｐ芯片的步进 电机 多细分驱动控制 器的设 计方案 ， 出了系统的硬 件构成和软 给 件设计方法。 实验证 明： 该方案能最３ ￣度地 利用步进 电机驱动芯片的开关频率 ， ｖＦ － 自动计算 出步进 电机在不 同转速下的细分微 步数 ， 通过步进电机 细分控制 ， 改善 电机 系统的运行特性和定位精度。 ［ 关键词 ］ ＭＳ ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｐ 多细分驱动控制 器 步进 电机 Ｔ ３ ０ Ｆ ４ ７ ＤＳ
图 ２ 功 率驱 动 电路 ２２ ．控制部分 电路的设计 ２２１电源 电路与电平转换 电路 ．． 由于系统 中同时存在数字 电路 和模拟 电路 ，为保证 Ｄ ＰＡＤ转换 Ｓ ／ 模块的精度并提高系统抗十扰能力 ，在线路设计 时采用 了数字地 与模 拟地分开的方式 。 ３ 图 所示为电源电路 。 中芯片 Ｔ Ｓ ３ ３ Ｔ 公 其 Ｐ ７ ３Ｑ Ｄ为 Ｉ 司专门为 Ｄ Ｐ驱动设计 的数字 电源 ，芯片 Ｉ １ １Ｃ Ｔ ３３是 Ｆ ｉ ｈｌ Ｓ Ｊ １７ Ｓ 一 ． Ｔ ａ ｃｉ ｒ ｄ ｓｍｉ ｎ ｕｔ 公司生产的可调低损耗线性 电源 ， ｅ ｃ ｄ ｃｏ ｏ ｒ 它输 出 ３３ 此处用作 ．Ｖ， Ｄ Ｐ的模 拟 电源 。 Ｓ
Ｏ 引 言 ．
针对 目前步进 电机 市场需求 量的增 大，以及对其 驱动器性能要求 Ｅ益提高 ， ｌ 现有步进 电机驱动器 已不能满足生产 和应用需要 的现状 ， 步 进 电机细分驱动技术的出现，为我们设计功能强大 的步进 电机驱动器 提供 了新的可能。 步进 电机在低频工作时 ， 会有振动大 、 噪声大的缺点 。 如果使用细分方式 ，就能很好 的解决这个 问题 。本文介绍 了一种基 于 Ｔ ３０ Ｆ ４ ７ Ｄ Ｐ芯片 的步进 电机 多细分驱动 控制器 的设 计方案 ， ＭＳ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｓ 该方案能最大限度地利用 步进 电机驱动 芯片 的开关频率 ， 自动计算 出 步进 电机在不同转 速下 的细分徽步数 ， 通过步进 电机细分控制 ， 改善 电 机系统的运行特性 和定位精度。 １Ｔ ３ Ｏ Ｆ ４ ７ 芯 片简 介 ．ＭＳ ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｔ ３ ０ Ｆ４ ７ — — 电 机 控 制 用 Ｄ Ｐ芯 片 采 用 哈 佛 结 构 、 总 线 Ｍｓ ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｓ 多 和 四级流水线技术 ， 得运算速度大为提高 。Ｔ ３ ０ Ｆ ４ ７ Ｓ 使 ＭＳ ２ Ｌ ２ ０ Ａ Ｄ Ｐ有 以下一些特点 ： （） １采用高性能静 态 Ｃ ＭＯＳ技术 ， 使得供 电电压 降为 ３３ 减小 了 ．Ｖ， 控制器的功耗 ；０ Ｐ ４ ＭＩＳ的执行速度使得指令周期缩短 到 ２ ｎ ，从而提 ５ｓ 高了控制器的实时控制能 力。 （） ２ 片内具有高达 ３ Ｋ字的 Ｆ Ａ Ｈ程序存储器 ，．Ｋ字的数据 ／ ２ ＬＳ １ ５ 程 序 Ｒ Ｍ，４ Ａ ５ ４字的双 口ＲＡ Ｄ Ａ 和 ２ Ｍ（ＡＲ Ｍ） Ｋ字 的单 口ＲＡ ｓ Ａ 。 Ｍ（ ＡＲ Ｍ） （） ３ 两个事件管 理器 Ｅ Ａ和 Ｅ Ｂ， Ｖ Ｖ 每个包 括 ： 两个 １ 通用定 时 ６位 器， ８个 １ 位 的脉宽（ｗＭ） ６ Ｐ 通道 ， 个捕获单元 ， 内光电编码 器接 口电 ３ 片 路 ，６通道 Ａ Ｄ转换器。 ｌ ／ （） ４ 可扩展的外部存储器总共 １２ ９ Ｋ字 ：４ ６ Ｋ字程序存储器 ；４ ６ Ｋ字 数据存储器 ；４ ６ Ｋ字的 Ｉ ／ Ｏ寻址空 间。 ２系统 硬 件 设 计 ． 本系统采用 Ｔ ３ ０ Ｆ ４ ７ Ｓ ＭＳ ２ Ｌ ２０ Ａ Ｄ Ｐ微处理器作为核心控制器件 ， 采 用专 门为 两相 ／ 四相 步进 电机设 计的 Ｌ ９ 双全 桥驱动 芯片作为功率 ２８ 驱动器件 ， 结合电流 、 转速反馈 电路等实现对两相混合式步进 电机 的控
二相步进电机细分驱动的设计与实现
（Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｊｉａｏｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）
图 ｌＯ
三部分相互之间传递变量信息，定时中断对拨 码消抖处理，将最终的拨码状态值存入全局变量中 供主程序调用判断。主程序中主要负责根据当前的 拨码值，对控制部分用到的变量进行赋值，赋过值 的变量将在外部中断的步进电动机函数中影响电动 机运行参数。
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｉｃｒｏｓｔｅｐｐｉｎｇ ｄｒｉｖｅｒ，ｗｈｉｃｈ ｍａｋｅｓ ｔｈｅ ｄｒｉｖｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｉｎ ｅａｃｈ ｐｈａｓｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｎｅ ｗａｖｅ，
ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ａｃｃｕｒａｃｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｕｎｎｉｎｇ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａ ｓｔｅｐｐｉｎｇ ｍｏｔｏｒ．Ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｉｓｔｓ ｏｆ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ，ＰＷＭ
１３ ＡＧＮＤ
５ ＣＴ ６
ＲＴ ７ ＧＮＤ
１２
Ｖｃｃ
Ｃ２ —《１１
１０ Ｅ２
１２Ｖ
８ Ｃｌ
９ ＡＧＮＤ Ｅｌ
ＴＬ４９４
图４芯片设计图
ＲＴ、ＣＴ分别接２０ｋｆｌ电位器和０．ＯｌａＦ电容， 调节电阻产生１５ｋＨｚ的频率。
管输出端接成集电极（Ｃ１）经过上拉电阻接高电 平作为输出（ＰＷＭ Ａ），射级（Ｅ１）接地。
图５电路完成方向控制，ＤＩＲ接控制器的ＤＩＲ
用来控制ＰＷＭ的动作快慢和对电流闭环反馈系统
Ａ或ＤＩＲ Ｂ。ＤＩＲ为高时，ＲＥＦｌ接近１２Ｖ，
零极点进行补偿，通过试验进行合理取值。
Ｔ２６导通，ＲＥＦ２接近１Ｖ；ＤＩＲ为低时，ＲＥＦｌ接
步进电机技术参数说明
步进电机技术参数说明时间：2009-05-22 12:40:21 人气：404旋转磁场当电机定子的一相绕组通以激磁电流时，就会产生磁通，磁通的方向可以用" 法则"，来确定。
（用右手握住线圈，使大拇指和其余的四指垂直，如果其余的四指和电流的方向一致，那么大拇指所指的方向就是磁场的方向）。
图5显示了B相激磁时磁通的路径及对应的电流的方向，转子于是开始排列自己的位置，以使对磁通的阻抗最小，在这种情况下，电机将沿顺时针方向旋转，使得转子的南极和定子B相下的极（位置2）对齐，转子的北极和定子B相下的南极（位置6）对齐，现在我们明白，要使电机旋转，必须对定子进行一系列的激磁，通过这种方式产生一个旋转的磁场，在磁吸力的作用下，转子将跟着这个磁场旋转。
转矩的产生步进电机转矩的产生依赖于好几个因素：* 步进速率* 绕阻中的驱动电流* 驱动的方案或类型在步进电机中，当定子和转子的磁通相互交链时，就可以产生转矩。
步进电机的定子铁芯是采用导磁高的材料制成的，和电子电路中电流集中在导体中的那种方式一样，由于这种高导磁材料的存在，使得磁通主要集中在定子铁芯结构所限定的磁路上，而这个结构就是确保磁通集中在定子极上。
电磁通与磁密的基本关系定义如下：这里N = 绕阻匝数I = 电流H = 磁通L = 磁通路径的长度这个关系式表示：磁通密度和相应的转矩是正比于绕组的匝数以及电流而反比于磁路长度的。
从这个基本的关系式可以看出，仅仅通过改变电机绕组的参数，就可以使其转矩输出能力得到明显的变化。
在一篇名为《驱动电路基础》的应用文章中，我们给出了关于绕组参数如何影响电机输出能力的更为详细的信息。
相、极和步距角通常，步进电机是两相的，但也存在三相和五相的一个双极性电机有两相，每相有一个绕组，单极性的电机也有两相，每相一个绕组，只是每相绕组多了一个中心抽头，单极性步进电机有时被成为"四相电机"，尽管它只有两相。
基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究的开题报告
基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器的研究的开题报告一、研究背景步进电机具有简单、可靠、低噪声、低成本等优点，被广泛应用于数控机床、自动化设备、精密仪器、医疗器械等领域。
在步进电机驱动技术中，多细分技术是提高步进电机性能的有效方法之一。
传统的定步距驱动方式只有固定的步距角，难以满足高分辨率和高精度控制的需求。
而多细分技术则可以将每个步进脉冲分解成几个微步脉冲，从而大大提高步进电机的精度和平滑度。
目前，基于DSP的多细分步进电机驱动技术受到了广泛关注。
DSP芯片具有高性能、强实时性、易于扩展等优点，能够有效地实现多细分控制算法。
因此，研究开发基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器，具有很高的实用价值和研究意义。
二、研究内容和目标本研究的研究内容主要包括以下几个方面：1. 设计二相混合式步进电机的驱动电路：通过对二相混合式步进电机的结构和工作原理进行研究，设计出合理的驱动电路。
2. 设计多细分控制算法：分析多细分控制算法的原理和特点，结合步进电机的实际应用，设计出适合二相混合式步进电机的多细分控制算法。
3. 基于DSP的多细分步进电机驱动器设计：选择一款高性能的DSP 芯片，将多细分控制算法移植到DSP芯片中，设计出基于DSP的二相混合式步进电机驱动器。
4. 实验验证：对设计的多细分步进电机驱动器进行实际测试和验证，评估其性能和实用性，得出结论和改进方向。
本研究的研究目标是设计一种基于DSP的二相混合式步进电机多细分驱动器，实现高分辨率和高精度控制，为步进电机在自动化控制领域的应用提供支持和保障。
三、研究方案和方法1. 研究二相混合式步进电机的驱动电路：在充分考虑步进电机工作原理和性能特点的基础上，选择合适的电路拓扑，设计出适合二相混合式步进电机的驱动电路。
2. 研究多细分控制算法：首先明确多细分控制算法的基本原理和逻辑，然后结合具体的步进电机应用，对多细分控制算法进行改进和优化，使其更加适合二相混合式步进电机的特点。
HB型混合式步进电机的结构和工作原理详解
HB型混合式步进电机的结构和工作原理详解混合式步进电机分三种：永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB）。
反应式步进一般为两相，转矩和体积较小，步进角一般为7.5度或1.5度；永磁式步进一般为三相，可实现大转矩输出，步进角一般为1.5度，但噪声和振动都很大。
在欧美等发达国家80年代已被淘汰；混合式步进是指混合了永磁式和反应式的优点。
混合式（即HB型）步进电机有两相、三相、五相式，转子因与相数无关，而采用相同转子，本文以两相HB型混合式步进电机为例加以说明。
HB型的名称由其转子结构得来，其转子是PM型永磁步进电机与VR型变磁阻反应式步进电机转子的复合体，故而也称此类电机为为混合式步进电机。
本文主要介绍HB型混合式步进电机的结构和工作原理，具体的跟随小编来了解一下。
HB型混合式步进电机的结构HB型混合式步进电机结构为两个导磁圆盘中间夹着一个永磁圆柱体轴向串在一起，两个导磁圆盘的外圆齿节距相同，与前述的VR型可变磁阻反应式步进电机转子结构相同，其两个圆盘的齿错开1/2齿距安装，转子圆柱永磁体轴向充磁一端为N极，另一端为S极。
此种电机转子与前面叙述的PM型永磁步进电机转子从结构来看，PM型转子N极与S极分布于转子外表面，要提高分辨率，就要提高极对数，通常20mm的直径，转子可配置24极，如再增加极数，会增大漏磁通，降低电磁转矩；而HB型转子N极与S极分布在两个不同的软磁圆盘上，因此可以增加转子极数，从而提高分辨率，20mm的直径可配置100个极，并且磁极磁化为轴向，N极与S极在装配后两极磁化，所以充磁简单。
与转子齿对应的定子极，主极内径有与转子齿节距相同的小齿，与转子齿的磁通在气隙处相互作用，能产生电磁转矩。
此种转子的步进电机在近期被广泛应用。
此种结构源自于1992年美国GE通用电气公司的Karl Feiertag，取得美国专利的发电机。
与现在的两相HB型步进电机结构相同，当初是作为低速同步电机使用，其后，美国的Superior Electric公司和Sigma Instruments 公司开发出步距角为1.8，转子齿数为50的两。