המפתח הוא הוספת רוטורים וסטטורים מוערמים, אבל אתה חייב לחיות עם מנוע ארוך יותר פיזית.

מנועי צעד מספקים בקרת מיקום מדויקת ללא צורך במשוב, באופן מסורתי בסכימות בקרה בלולאה פתוחה. הציר של מנוע צעד בדרך כלל מבצע תנועות זוויתיות נפרדות בגודל אחיד למעשה כאשר הוא מונע על ידי ספק כוח DC. דופק דיגיטלי אחד גורם לתוספת אחת של תנועה זוויתית עבור מנוע הצעד. ככל שהפולסים הדיגיטליים גדלים, מנוע הצעד מסתובב. מספר מסוים של פולסים מזיז את המנוע למיקום מדויק.

מנועי צעד הם הטכנולוגיה המועדפת עבור יישומי בקרת תנועה רבים בשל פעולתם הפשוטה, המיקום המצוין והעלות הנמוכה. כאשר מופעלים כהתקני לולאה פתוחה, מנועי צעד הם הטובים ביותר ביישומים עם מהירויות נמוכות יותר, עומסים מוגדרים היטב ותנועה חוזרת. SH: מידות מסגרת

איגוד יצרני החשמל הלאומי (NEMA) קבע סטנדרטיזציה של גודל מסגרת כדי להקל על בחירה חכמה בין גדלי המנוע השונים. מנועי צעד מסווגים לפי גודל מסגרת, כגון "מידה 11" או "מידה 23". מספרי גודל המסגרת מציינים את מידות לוח החזית של המנוע. למנוע צעדים בגודל 11, למשל, יש 1.1 × 1.1 אינץ'. לוח חזית בעוד לוח חזית מנוע צעד בגודל 23 הוא כ-2.3 × 2.3 אינץ'. (56.4 × 56.4 מ"מ).

תקני NEMA מאפשרים למשתמשים לעבור מיצרן מנוע צעד אחד למשנהו ללא צורך בשינוי משמעותי בסוגרי הרכבה, צימודים ורכיבי הרכבה אחרים. עם זאת, שני מנועים בעלי אותו גודל NEMA אך מיצרנים שונים עשויים עדיין להיות שונים במקצת. אורך הפיר והנוכחות של דירה לשימוש עם ברגים מכוונים משתנים בין הספקים. תקני NEMA גם אינם מכתיבים מאפיינים חשמליים כגון מספר חוטי ההובלה או עכבת פיתול. שקול היטב את כל המפרט לפני רכישת מנועי צעד מיצרן אחר.

מנועי צעד בגדלים של מסגרת 8, 11 ו-14 הם אידיאליים עבור יישומים שבהם החלל הוא פרימיום כמו מכשירים רפואיים, ציוד אוטומציה מעבדתית, מדפסות, כספומטים, ציוד מעקב ואלקטרוניקה לצרכן. מנועי צעד גדולים יותר משמשים לעתים קרובות ביישומים תעשייתיים כגון מכונות אריזה, ציוד בדיקה ומדידה, מכונות הרכבה, ציוד לייצור מוליכים למחצה וציוד לטיפול בחומרים.

מנועי צעד בגודל מסגרת גדול יותר יוצרים מומנט רב יותר מאשר מנועים בגודל קטן יותר. למרות שהם מגדילים את המומנט, המנועים הגדולים האלה לא תמיד מתאימים לשטח המוגבל של יישום. עם זאת, אם מגבלת החלל העיקרית היא קוטר המנוע, מהנדסים יכולים להגדיל את מומנט המנוע המדרגתי בתוך גודל מסגרת נתון על ידי הגדלת אורך המנוע. כדי לבנות מנוע צעד עם מומנט גבוה יותר, מספר חלקי רוטור וסטטור "נערמים" יחד, ובכך האורך המוגדל. מנוע הצעד מייצר יותר מומנט על חשבון היותו ארוך יותר, אך לא רחב יותר או גבוה יותר. את ההשפעה של אורך הערימה במנועים בגודל 17 ניתן לראות בתמונה הסמוכה.

הטבלה כאן מציגה מפרטי מומנט אחיזה אופייניים (ביחידות של ניוטון-מטר) עבור מנועים בגדלים שונים של מסגרת ואורכי ערימה. אורכי ערימה שונים בתוך גודל מסגרת מעניקים למהנדסים גמישות בבחירת מנועים ליישום. לפעמים יש מקום פנוי למנוע ארוך יותר, ובפעמים אחרות כדאי להשתמש במנוע קצר יותר עם גודל מסגרת גדול יותר.

מנועי צעדים בעלי מומנט גבוה במיוחד הם דרך נוספת להגדלת המומנט ביעילות בתוך גודל מסגרת נתון. הם יכולים להגביר את מומנט ההחזקה ב-25 עד 45% במנוע צעד הזהה בגודלו למנוע רגיל. לכן, מנועי צעדי מומנט גבוהים במיוחד נמנעים מהצורך לציין גדלי מסגרת גדולים יותר כדי לקבל מספיק מומנט עבור יישום.

עיצוב מגנטי משופר מאפשר למנועי צעד אלה לייצר מומנט גדול יותר בהתבסס על השונות בחדירות המגנטית שנוצרת משיני הרוטור והסטטור. הוספת מגנטים של אדמה נדירה בין השיניים משפרת את וריאציה של חדירות מגנטית.

לדוגמה, מנוע צעדים בגודל 34 קונבנציונלי יכול לייצר 5.9 ננומטר של מומנט החזקה. גרסת המומנט האולטרה-גבוה של אותו מנוע מייצרת עד 9 ננומטר של מומנט החזקה. כדי שמנוע קונבנציונלי ישיג את אותו דירוג מומנט יידרש מנוע ארוך יותר ב-31%.

למרות שמומנט ומהירות המנוע הם גורמים קריטיים בבחירת מנוע הצעד הטוב ביותר עבור יישום, אל תתעלם מהחשיבות של גודל מסגרת מנוע, אורך וסוג. מנוע גדול מדי עלול לבזבז כסף או לייצר יותר מדי חום. מנוע קטן מדי עשוי שלא לספק מספיק מומנט עבור בקרת תנועה אמינה. הסתכל על אורך ערימה ועיצובי מנוע בעלי מומנט גבוה במיוחד כדי להגדיל את המומנט כאשר מעבר לגודל מסגרת גדול יותר אינו אפשרי. וכאשר יש ספק, זה תמיד רעיון טוב לדון באפשרויות הטובות ביותר עבור היישום שלך עם ספק המנוע שלך.