Ключевым моментом является добавление сложенных друг на друга роторов и статоров, но вам придется работать с физически более длинным двигателем.

Шаговые двигатели обеспечивают точное управление положением без необходимости обратной связи, традиционно в схемах управления с разомкнутым контуром. Вал шагового двигателя обычно совершает дискретные угловые движения практически однородной величины при управлении от источника постоянного тока. Один цифровой импульс вызывает одно приращение углового движения для шагового двигателя. По мере увеличения цифровых импульсов шаговый двигатель вращается. Определенное количество импульсов перемещает двигатель в точное положение.

Шаговые двигатели являются предпочтительной технологией для многих приложений управления движением из-за их простоты работы, превосходного позиционирования и низкой стоимости. При работе в качестве устройств с открытым контуром шаговые двигатели лучше всего подходят для приложений с более низкими скоростями, четко определенными нагрузками и повторяющимся движением. SH: Размеры рам

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) установила стандартизацию размеров рамы, чтобы упростить разумный выбор среди различных размеров двигателей. Шаговые двигатели классифицируются по размеру рамы, например, «размер 11» или «размер 23». Цифры размеров рамы указывают размеры лицевой панели двигателя. Например, шаговый двигатель размера 11 имеет лицевую панель размером 1,1 × 1,1 дюйма, а лицевая панель шагового двигателя размером 23 составляет приблизительно 2,3 × 2,3 дюйма (56,4 × 56,4 мм).

Стандарты NEMA позволяют пользователям переходить от одного производителя шаговых двигателей к другому без необходимости существенно менять монтажные кронштейны, муфты и другие монтажные компоненты. Однако два двигателя с одинаковым размером NEMA, но от разных производителей, все равно могут несколько отличаться. Длина вала и наличие лыски для использования с установочными винтами различаются у разных поставщиков. Стандарты NEMA также не диктуют электрические характеристики, такие как количество подводящих проводов или сопротивление обмотки. Тщательно рассмотрите все характеристики перед покупкой шаговых двигателей от другого производителя.

Шаговые двигатели с размерами рамы 8, 11 и 14 идеально подходят для приложений, в которых пространство имеет решающее значение, например, медицинские приборы, лабораторное автоматизированное оборудование, принтеры, банкоматы, оборудование для наблюдения и бытовая электроника. Шаговые двигатели большего размера часто используются в промышленных приложениях, таких как упаковочное оборудование, испытательное и измерительное оборудование, сборочное оборудование, оборудование для производства полупроводников и оборудование для обработки материалов.

Шаговые двигатели большего размера создают больший крутящий момент, чем двигатели меньшего размера. Хотя они увеличивают крутящий момент, эти более крупные двигатели не всегда помещаются в ограниченном пространстве приложения. Однако, если основным ограничением пространства является диаметр двигателя, инженеры могут увеличить крутящий момент шагового двигателя в пределах заданного размера рамы, увеличив длину двигателя. Чтобы построить шаговый двигатель с более высоким крутящим моментом, несколько секций ротора и статора «складываются» вместе, таким образом увеличивая длину. Шаговый двигатель создает больший крутящий момент за счет того, что он длиннее, но не шире или выше. Эффект длины стека в двигателях размера 17 можно увидеть на соседнем изображении.

На диаграмме показаны типичные характеристики удерживающего момента (в единицах Ньютон-метров) для двигателей с различными размерами рамы и длиной стека. Различные длины стека в пределах размера рамы дают инженерам гибкость при выборе двигателей для приложения. Иногда есть место для более длинного двигателя, а в других случаях выгодно использовать более короткий двигатель с большим размером рамы.

Шаговые двигатели со сверхвысоким крутящим моментом — еще один способ эффективного увеличения крутящего момента в пределах заданного размера рамы. Они могут увеличить удерживающий крутящий момент на 25–45% в шаговом двигателе, идентичном по размеру обычному двигателю. Таким образом, шаговые двигатели со сверхвысоким крутящим моментом избегают необходимости указывать большие размеры рамы, чтобы получить достаточный крутящий момент для приложения.

Улучшенная магнитная конструкция позволяет этим шаговым двигателям производить больший крутящий момент на основе дисперсии магнитной проницаемости, создаваемой зубцами ротора и статора. Добавление редкоземельных магнитов между зубцами улучшает вариацию магнитной проницаемости.

Например, обычный шаговый двигатель размера 34 может выдавать крутящий момент удержания 5,9 Нм. Версия того же двигателя со сверхвысоким крутящим моментом выдает крутящий момент удержания до 9 Нм. Для достижения того же крутящего момента обычным двигателем потребовался бы двигатель на 31% длиннее.

Хотя крутящий момент и скорость двигателя являются критическими факторами при выборе лучшего шагового двигателя для приложения, не стоит недооценивать важность размера, длины и типа корпуса двигателя. Слишком большой двигатель может привести к пустой трате денег или генерировать слишком много тепла. Слишком маленький двигатель может не обеспечивать достаточного крутящего момента для надежного управления движением. Рассмотрите длину стека и конструкции двигателей со сверхвысоким крутящим моментом, чтобы увеличить крутящий момент, когда переход на больший размер корпуса невозможен. И если вы сомневаетесь, всегда полезно обсудить наилучшие варианты для вашего приложения с поставщиком двигателя.