Ключевым моментом является добавление многослойных роторов и статоров, но при этом придётся смириться с физически большей длиной двигателя.

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

Шаговые двигатели являются предпочтительной технологией для многих приложений управления движением благодаря простоте эксплуатации, отличному позиционированию и низкой стоимости. При работе в режиме разомкнутого контура шаговые двигатели лучше всего подходят для применений с низкими скоростями, четко определенными нагрузками и повторяющимися движениями. SH: Типоразмеры корпуса

Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) ввела стандартизацию типоразмеров корпусов, чтобы упростить разумный выбор среди различных типоразмеров двигателей. Шаговые двигатели классифицируются по типоразмеру корпуса, например, «размер 11» или «размер 23». Цифры типоразмера корпуса указывают размеры лицевой панели двигателя. Например, у шагового двигателя типоразмера 11 лицевая панель имеет размеры 1,1 × 1,1 дюйма, а у шагового двигателя типоразмера 23 — приблизительно 2,3 × 2,3 дюйма (56,4 × 56,4 мм).

Стандарты NEMA позволяют пользователям переходить от одного производителя шаговых двигателей к другому без существенной замены монтажных кронштейнов, муфт и других компонентов крепления. Однако два двигателя одинакового размера по стандарту NEMA, но от разных производителей, могут несколько отличаться. Длина вала и наличие плоской поверхности для использования с установочными винтами различаются у разных производителей. Стандарты NEMA также не определяют электрические характеристики, такие как количество выводных проводов или импеданс обмоток. Внимательно изучите все технические характеристики, прежде чем покупать шаговые двигатели у другого производителя.

Шаговые двигатели типоразмеров 8, 11 и 14 идеально подходят для применений, где пространство ограничено, таких как медицинские приборы, лабораторное автоматизированное оборудование, принтеры, банкоматы, системы видеонаблюдения и бытовая электроника. Шаговые двигатели больших размеров часто используются в промышленных приложениях, таких как упаковочное оборудование, контрольно-измерительное оборудование, сборочное оборудование, оборудование для производства полупроводников и погрузочно-разгрузочное оборудование.

Шаговые двигатели большего типоразмера создают больший крутящий момент, чем двигатели меньшего размера. Хотя они и увеличивают крутящий момент, эти более крупные двигатели не всегда помещаются в ограниченном пространстве устройства. Однако, если основным ограничением является диаметр двигателя, инженеры могут увеличить крутящий момент шагового двигателя в пределах заданного типоразмера, увеличив его длину. Для создания шагового двигателя с более высоким крутящим моментом несколько секций ротора и статора «складываются» вместе, что и приводит к увеличению длины. Шаговый двигатель генерирует больший крутящий момент за счет увеличения длины, но не ширины или высоты. Влияние длины стопки в двигателях типоразмера 17 можно увидеть на изображении рядом.

На приведенной здесь диаграмме показаны типичные значения удерживающего момента (в ньютон-метрах) для двигателей различных типоразмеров и длин блоков. Различная длина блоков в пределах одного типоразмера дает инженерам гибкость при выборе двигателей для конкретного применения. Иногда имеется место для более длинного двигателя, а иногда выгоднее использовать более короткий двигатель большего типоразмера.

Шаговые двигатели со сверхвысоким крутящим моментом — еще один способ эффективного увеличения крутящего момента в пределах заданного типоразмера. 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 позволяют избежать необходимости выбора более крупных типоразмеров для получения достаточного крутящего момента для конкретного применения.

Усовершенствованная магнитная конструкция позволяет этим шаговым двигателям создавать больший крутящий момент за счет изменения магнитной проницаемости, создаваемого зубьями ротора и статора. Добавление редкоземельных магнитов между зубьями улучшает вариативность магнитной проницаемости.

Например, стандартный шаговый двигатель типоразмера 34 может создавать удерживающий момент 5,9 Нм. Сверхмощная версия того же двигателя развивает удерживающий момент до 9 Нм. Для достижения такого же крутящего момента обычному двигателю потребуется двигатель на 31% большей длины.

Хотя крутящий момент и скорость вращения двигателя являются критически важными факторами при выборе оптимального шагового двигателя для конкретного применения, не следует упускать из виду важность размера корпуса, длины и типа двигателя. Слишком большой двигатель может привести к неэффективному расходованию средств или чрезмерному нагреву. Слишком маленький двигатель может не обеспечить достаточный крутящий момент для надежного управления движением. Обратите внимание на длину блока и конструкции двигателей со сверхвысоким крутящим моментом, чтобы увеличить крутящий момент, если переход на двигатель большего размера нецелесообразен. И если вы сомневаетесь, всегда полезно обсудить оптимальные варианты для вашего применения с поставщиком двигателей.