剖析直線步進電機的結構和它的工作原理

        線性步進電機，或許稱為直線步進電機，首要出現在1968年的第3,402,308號專利上， WilliamHenschke，直線步進電機的獲得者。在此以后，直線步進電機在許多要求極高的范疇有了用武之地。包含制作運用、精細調準和精細流體丈量在內的許多高要求范疇。

        步進電機由旋轉運動改變為線性運動可用幾種機械辦法完結，包含齒條和齒輪傳動及皮帶和皮帶輪傳動以及其他機械聯接組織。所有這些規劃都需求各種機械零件。完結這個改變的最有用辦法是在電機本身內進行。根本的步進電機是由有磁性的轉子鐵芯經過與由定子發生的脈動的定子電磁場相互作用而發生滾動。直線電機把旋轉運動改變為線性運動，完結這個改變的精細性取決于轉子的步進視點和所選辦法。

        運用螺紋的直線電機精細度，取決于它的螺距。在直線電機的轉子中心設備一個螺母，相應地一個螺桿與此螺母嚙合，為使螺桿軸向移動，有必要用某種辦法來避免螺桿與轉子組件一起滾動。因為螺桿滾動遭到制約，當轉子旋轉時，螺桿完成了線性運動。

        無論是在電機內部用固定螺紋軸組件仍是在外部的螺紋軸上運用不能旋轉但軸向可自在移動的螺母，都是完成滾動約束的典型辦法。為簡化規劃，在電機內部完成線性變換是有意義的。該辦法極大地簡化了規劃，使得在許多運用范疇中可以在不設備外部機械聯動設備的情況下直接運用直線電機進行精細的線性移動。最初的直線電機采用了一個滾珠螺母和絲桿的結合體。滾珠絲桿供給了90%以上的功率，而依據螺紋條件，梯形螺紋供給的功率僅有20%～70%。盡管滾珠絲桿對變換旋轉運動為線性運動是一個高效的辦法，可是滾珠螺母很難校準，而且體積巨大，費用貴重。

        因而，在大多數運用范疇中，滾珠絲桿并非是一個實際的解決辦法。大多數設備規劃人員對以直線電機為根底的混合式步進電機是熟悉的。該產品有多年的歷史了，與其它設備一樣它有其自己的利益和局限性。規劃簡潔、緊湊、無電刷（因而無火花）、驚人的機械長處、規劃的實用性以及可靠性是它與生俱來的長處，但是在某些情況下，此直線電機不能用于某些設備，因為在沒有日常保護的條件下它是不能確保耐久的。

        但是，有幾種辦法克服了這樣的妨礙，使直線電機具有高的耐久性且不必保護，因為步進電機的無電刷規劃，發生磨損的唯一部件是轉子軸承以及由導向螺桿/螺母組成的螺紋接合。滾珠軸承幾年來的改善現已供給了適合直線運動的長壽數類型。最近導向螺桿和螺母組合的壽數和耐用性都有了改善。進步耐久性首要有必要看一下電機的根本規劃。一個較好研討實例是Size17電機，混合式步進電機宗族中尺度較小的。


        習慣上，直線電機運用由一軸承級金屬資料（如青銅）加工成的一個空心軸，該空心軸具有內螺紋然后與螺紋導桿連接。該空心軸沿轉子軸線設備。導桿資料一般為不銹鋼，它具有某種防腐蝕性能。大多數零件所用螺紋的型式是加工螺紋，此螺紋有單頭或多頭，這取決于電機所需的分辨率和速度。

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