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设计和制造微型步进电机

发布时间:2019-04-14 06:51 作者:彩89
所属分类:彩89新闻 发表日期:2019-04-14 文章来源:彩89

  在设备越来越小但仍必须像大型设备那样运行的世界中,设计灵活且准确的混合式步进电机需要一些设计专业知识。小型化是许多行业不断关注的问题,也是近年来的主要趋势之一。从手动工具到台式机和工厂设备 - 无论是生产,测试还是日常实验室使用 - 运动和定位系统都需要更小,更强大的电机。随着设备规模越来越小,设计设备以适应这种设备的挑战也越来越大。

  当然,公司长期以来一直在设计和制造小型步进电机。然而,对于许多应用来说仍然不存在足够小的电动机,这迫使购买者进入角落并导致设计大于必要 - 最终影响用户满意度。在电机位置足够小的情况下,这些产品缺乏应用程序正常运行所需的关键规格。例如,它们可能没有设备在市场上具有竞争力所需的扭矩或速度。可悲的选择是使用大框架步进电机并收缩其周围的所有组件,通常需要特殊的支架和安装硬件。您可以看到,这种小规模的运动控制是一个具有挑战性的瓶颈,迫使工程师在其设备的占地面积上做出妥协

  步进电机的小型化具有挑战性,因为电机的性能与其尺寸直接相关。随着框架尺寸的减小,转子磁铁和绕组的空间也减小了。这会影响可用的最大扭矩输出以及电机可以运行的速度。在过去尝试制造NEMA 6尺寸混合式步进电机的制造商中,大多数都失败了,这表明NEMA 6框架尺寸太小而无法提供任何有用的性能。

  为了解决这个问题,Lin Engineering将步进角从典型的1.8度增加到3.46度。与类似尺寸的传统永磁步进电机(最高0.5盎司输入)相比,这允许几乎四倍的保持扭矩 - 高达2.1盎司-in。

  典型的永磁电机每转可传送约20步 - 步进角为18度。使用3.46度电机,其分辨率比典型的永磁电机高5.7倍。通过提供混合式步进电机的优点,该分辨率直接转化为更高的精度,而没有PM电机的缺点。对于步进角的这种变化,增加了一个低惯性转子设计,电机可以在接近8,000转/分的转速下实现超过1盎司的动态扭矩,提供与标准无刷直流电机类似的速度性能。

  微型步进电机可能是许多小型应用的解决方案。它们可用于需要紧凑尺寸的各种行业,同时保持高精度。特别是医疗行业受益于从急诊室到患者床边和实验室的设备的微型步进电机的成本效益。

  目前,人们对手持移液器很感兴趣,其中微型电机提供精确分配化学品所需的高分辨率。与用于这些目的的市场上的其他产品相比,这些电机为其尺寸提供更高的扭矩和质量。

  对于实验室而言,提供微型步进电机优势的小型线性平台已成为质量的基准。这些阶段也是其他行业的标志。任何紧凑的尺寸都是一个问题,这种电机成为解决方案。无论是机械臂还是简单的XYZ平台,步进电机都易于连接并提供开环或闭环功能。

  然而,微型步进电动机难以设计和制造,并且经常无法与较大的电动机竞争应用。通过独特的设计方法,可以创建混合式步进电机,非常适合需要微型电机的许多应用。在医疗设备和实验室自动化领域尤其如此。

  总体而言,需要高精度的应用,例如微型泵,流体计量和控制,夹管阀和光学传感器控制,可以利用这种技术。该产品甚至可以集成到电动移液器等电动手持工具中,而以前无法集成混合式步进电机。

  Terry Persun在空军任职六年,担任空中航行技术专家,曾在军事,医疗和商业应用方面担任工程师,并且自然科技作家已超过二十五年。

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