La soluzione è aggiungere rotori e statori sovrapposti, ma bisogna convivere con un motore fisicamente più lungo.

I motori passo-passo forniscono un controllo di posizione accurato senza la necessità di feedback, tradizionalmente presente negli schemi di controllo ad anello aperto. L'albero di un motore passo-passo normalmente esegue movimenti angolari discreti di ampiezza sostanzialmente uniforme quando azionato da un alimentatore CC. Un impulso digitale determina un incremento del movimento angolare del motore passo-passo. All'aumentare degli impulsi digitali, il motore passo-passo ruota. Un numero specifico di impulsi sposta il motore in una posizione esatta.

I motori passo-passo sono la tecnologia preferita per molte applicazioni di controllo del movimento grazie al loro funzionamento semplice, all'eccellente posizionamento e al basso costo. Quando utilizzati come dispositivi ad anello aperto, i motori passo-passo sono ideali in applicazioni con velocità ridotte, carichi ben definiti e movimenti ripetitivi. SH: Taglie di telaio

La National Electric Manufacturers Association (NEMA) ha stabilito una standardizzazione delle dimensioni del telaio per semplificare la scelta intelligente tra le diverse taglie di motore. I motori passo-passo sono classificati in base alla taglia del telaio, ad esempio "taglia 11" o "taglia 23". I numeri che indicano la taglia del telaio indicano le dimensioni della piastra frontale del motore. Un motore passo-passo di taglia 11, ad esempio, ha una piastra frontale di 1,1 × 1,1 pollici, mentre una piastra frontale di un motore passo-passo di taglia 23 misura circa 2,3 × 2,3 pollici (56,4 × 56,4 mm).

Gli standard NEMA consentono agli utenti di passare da un produttore di motori passo-passo a un altro senza dover modificare in modo significativo staffe di montaggio, giunti e altri componenti di montaggio. Tuttavia, due motori con le stesse dimensioni NEMA ma di produttori diversi potrebbero comunque presentare differenze. La lunghezza dell'albero e la presenza di una sede per l'utilizzo con viti di fissaggio variano da un produttore all'altro. Gli standard NEMA non stabiliscono inoltre caratteristiche elettriche come il numero di fili conduttori o l'impedenza dell'avvolgimento. Si consiglia di valutare attentamente tutte le specifiche prima di acquistare motori passo-passo da un produttore diverso.

I motori passo-passo nelle taglie 8, 11 e 14 sono ideali per applicazioni in cui lo spazio è limitato, come dispositivi medicali, apparecchiature di automazione di laboratorio, stampanti, bancomat, apparecchiature di sorveglianza ed elettronica di consumo. I motori passo-passo di dimensioni maggiori sono spesso utilizzati in applicazioni industriali come macchine per imballaggio, apparecchiature di test e misurazione, macchine di assemblaggio, apparecchiature per la fabbricazione di semiconduttori e apparecchiature per la movimentazione dei materiali.

I motori passo-passo con dimensioni maggiori generano una coppia maggiore rispetto ai motori di dimensioni inferiori. Sebbene aumentino la coppia, questi motori più grandi non sempre si adattano allo spazio limitato di un'applicazione. Tuttavia, se il principale limite di spazio è il diametro del motore, gli ingegneri possono aumentare la coppia del motore passo-passo all'interno di una determinata dimensione del telaio aumentandone la lunghezza. Per costruire un motore passo-passo con coppia maggiore, diverse sezioni di rotore e statore vengono "impilate" insieme, aumentando così la lunghezza. Il motore passo-passo genera più coppia a discapito della lunghezza, ma non della larghezza o dell'altezza. L'effetto della lunghezza dell'impilamento nei motori di taglia 17 è visibile nell'immagine a lato.

Il grafico qui riportato mostra le specifiche tipiche della coppia di tenuta (in unità di Newton-metro) per motori di diverse dimensioni di telaio e lunghezze di pacco. Diverse lunghezze di pacco all'interno di una stessa dimensione di telaio offrono ai tecnici flessibilità nella selezione dei motori per un'applicazione. A volte c'è spazio disponibile per un motore più lungo, mentre altre volte è vantaggioso utilizzare un motore più corto con dimensioni di telaio maggiori.

I motori passo-passo a coppia ultraelevata rappresentano un altro modo per aumentare efficacemente la coppia all'interno di una determinata taglia. Possono aumentare la coppia di mantenimento dal 25 al 45% in un motore passo-passo di dimensioni identiche a un motore convenzionale. Pertanto, i motori passo-passo a coppia ultraelevata evitano la necessità di specificare taglie più grandi per ottenere una coppia sufficiente per un'applicazione.

Un design magnetico migliorato consente a questi motori passo-passo di produrre una coppia maggiore, sfruttando la variazione di permeabilità magnetica creata dai denti del rotore e dello statore. L'aggiunta di magneti in terre rare tra i denti migliora la variazione di permeabilità magnetica.

Ad esempio, un motore passo-passo convenzionale da 34 mm può generare una coppia di mantenimento di 5,9 Nm. La versione a coppia ultra-elevata dello stesso motore produce fino a 9 Nm di coppia di mantenimento. Per raggiungere la stessa coppia nominale, un motore convenzionale richiederebbe un motore più lungo del 31%.

Sebbene la coppia e la velocità del motore siano fattori critici nella scelta del miglior motore passo-passo per un'applicazione, non sottovalutare l'importanza delle dimensioni, della lunghezza e del tipo di telaio del motore. Un motore troppo grande potrebbe comportare uno spreco di denaro o generare troppo calore. Un motore troppo piccolo potrebbe non fornire una coppia sufficiente per un controllo del movimento affidabile. Valuta la lunghezza dello stack e i design dei motori a coppia ultra elevata per aumentare la coppia quando non è possibile passare a un telaio più grande. In caso di dubbi, è sempre consigliabile discutere le opzioni migliori per la propria applicazione con il fornitore del motore.