המפתח הוא הוספת רוטורים וסטטורים מוערמים, אך עליכם לחיות עם מנוע ארוך יותר פיזית.

מנועי צעד מספקים בקרת מיקום מדויקת ללא צורך במשוב, באופן מסורתי בתכניות בקרת לולאה פתוחה. פיר מנוע צעד הופך בדרך כלל תנועות זוויתיות נפרדות בעוצמה אחידה בעיקרו כאשר מונעים על ידי אספקת חשמל של DC. דופק דיגיטלי אחד גורם לתוספת אחת של תנועה זוויתית למנוע המדרגה. ככל שהפולסים הדיגיטליים גדלים, מנוע הצעד מסתובב. מספר ספציפי של פולסים מעביר את המנוע למצב מדויק.

מנועי צעד הם הטכנולוגיה המועדפת על יישומי בקרת תנועה רבים בגלל פעולתם הפשטנית, מיקום מצוין ועלות נמוכה. כאשר הם מופעלים כמכשירי לולאה פתוחה, מנועי הצעד הטובים ביותר ביישומים עם מהירויות נמוכות יותר, עומסים מוגדרים היטב ותנועה חוזרת ונשנית. SH: גדלי מסגרת

האגודה הלאומית ליצרני החשמל (NEMA) הקימה סטנדרטיזציה בגודל מסגרת כדי להקל על בחירות חכמות בין גדלי המנוע השונים. מנועי צעד מסווגים לפי גודל מסגרת, כגון "גודל 11" או "גודל 23." מספרי גודל המסגרת מצביעים על מידות לוחית הפנים של המנוע. למנוע צעד בגודל 11, למשל, יש 1.1 × 1.1 אינץ '. לוחית הפנים ואילו לוחית מנוע צעד בגודל 23 היא בערך 2.3 × 2.3 אינץ '. (56.4 × 56.4 מ"מ).

תקני NEMA מאפשרים למשתמשים לעבור מיצרן מנועי שלב אחד למשנהו מבלי שיצטרכו לשנות באופן משמעותי סוגריים הרכבה, מצמדים ורכיבי הרכבה אחרים. עם זאת, שני מנועים עם אותו גודל NEMA אך מיצרנים שונים עשויים עדיין להיות שונים במקצת. אורך הפיר ונוכחותו של דירה לשימוש עם ברגים מוגדרים משתנים בין הספקים. תקני NEMA גם אינם מכתיבים מאפיינים חשמליים כמו מספר חוטי עופרת או עכבה מפותלת. שקול את כל המפרטים בזהירות לפני קניית מנועי שלב מיצרן אחר.

מנועי צעד בגדלי מסגרת 8, 11 ו -14 הם אידיאליים ליישומים בהם המרחב הוא פרמיה כמו מכשירים רפואיים, ציוד אוטומציה במעבדה, מדפסות, כספומטים, ציוד מעקב ואלקטרוניקה צרכנית. מנועי שלב בגודל גדול יותר משמשים לרוב ביישומים תעשייתיים כמו מכונות אריזה, ציוד לבדיקה ומדידה, מכונות הרכבה, ציוד ייצור מוליכים למחצה וציוד טיפול בחומרים.

מנועי צעד גדולים יותר בגודל מסגרת יוצרים מומנט רב יותר ממנועים בגודל קטן יותר. למרות שהם מגדילים את המומנט, המנועים הגדולים האלה לא תמיד מתאימים למרחב המוגבל של היישום. עם זאת, אם מגבלת החלל הראשונית היא קוטר המנוע, מהנדסים יכולים להגדיל את מומנט המנוע שלב בגודל מסגרת נתון על ידי הגדלת אורך המנוע. כדי לבנות מנוע צעד עם מומנט גבוה יותר, מספר קטעי רוטור וסטטור הם "מוערמים" יחד, ובכך האורך המוגבר. מנוע המדרגה מייצר יותר מומנט על חשבון היותו ארוך יותר, אך לא רחב או גבוה יותר. ניתן לראות את ההשפעה של אורך הערימה במנועים בגודל 17 בתמונה הסמוכה.

התרשים כאן מציג מפרטי מומנט אחיזה טיפוסיים (ביחידות של ניוטון-מטרים) למנועים בגדלי מסגרת משתנים ואורכי ערימה. אורכי ערימה שונים בגודל מסגרת נותנים לגמישות של מהנדסים בבחירת מנועים ליישום. לפעמים חלל זמין למנוע ארוך יותר, ופעמים אחרות הוא יתרון להשתמש במנוע קצר יותר עם גודל מסגרת גדול יותר.

מנועי צעד-מונע-גבוהים במיוחד הם דרך נוספת להגדיל את המומנט ביעילות בגודל מסגרת נתון. הם יכולים להגביר את המומנט האחזקה ב- 25 עד 45% במנוע צעד זהה בגודל למנוע קונבנציונאלי. לכן, מנועי צעד מומנט גבוה במיוחד נמנעים מהצורך לציין גדלי מסגרת גדולים יותר כדי לקבל מספיק מומנט ליישום.

תכנון מגנטי משופר מאפשר למנועי צעד אלה לייצר מומנט גדול יותר על סמך השונות בחדירות מגנטית שנוצרו על ידי הרוטור והשיניים הסטטוריות. תוספת של מגנטים אדמה נדירים בין שיניים משפרת את וריאציה של חדירות מגנטית.

לדוגמה, מנוע צעד בגודל 34 קונבנציונאלי יכול לייצר מומנט אחיזה של 5.9 ננומטר. הגרסה האולטרה-גבוהה-מונחת של אותו מנוע מייצרת עד 9 ננומטר של מומנט. עבור מנוע קונבנציונאלי להשיג דירוג מומנט זה ידרוש מנוע ארוך יותר של 31%.

למרות שמומנט מנוע ומהירות הם גורמים קריטיים בבחירת המנוע הצעדי הטוב ביותר ליישום, אל תתעלם מחשיבות גודל מסגרת המנוע, אורך וסוג. מנוע גדול מדי עשוי לבזבז כסף או לייצר יותר מדי חום. מנוע קטן מדי עשוי לא לספק מספיק מומנט לבקרת תנועה אמינה. התבונן באורך הערימה ועיצובים מנועי-מונע גבוהות במיוחד כדי להגדיל את המומנט בעת מעבר לגודל מסגרת גדול יותר אינו אפשרי. וכאשר ספק, תמיד כדאי לדון באפשרויות הטובות ביותר ליישום שלך עם ספק המנוע שלך.