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보기 : 0 저자 : 사이트 편집기 게시 시간 : 2025-07-04 원산지 : 대지
고정밀 포지셔닝과 작은 단계 움직임이 필요한 최신 장치에서 마이크로 스테퍼 모터는 고유 한 오픈 루프 제어 특성과 컴팩트 한 크기로 인해 많은 정밀 시스템의 핵심 주행 장치가되었습니다. 정밀 의료 장비에서 자동 장비, 다양한 소비자 전자 장치에 이르기까지 마이크로 스테퍼 모터는 조용히 중요한 역할을하고 있습니다. 핵심 구조를 이해하는 것은 뛰어난 성능 및 잠재적 응용 프로그램을 인식하기위한 기초입니다.
Micro Stepper Motor는 소형화 및 가벼운 응용을 위해 특별히 설계된 Stepper Motor 제품군의 구성원입니다. 핵심 기능은 다음과 같습니다.
마이크로 크기 : 일반적으로 비교적 낮은 전력 (몇 와트에서 수십 와트까지)으로 외경이 20mm에서 60mm 또는 더 작은 모터를 나타냅니다.
스텝 특성 : 전기 펄스 신호를 고정 각도로 기계적 회전으로 정확하게 변환합니다 (예 : 'step angle '). 모터 샤프트의 위치는 입력 펄스의 수에 의해 결정되며 속도는 펄스 주파수에 의해 결정됩니다.
오픈 루프 제어 : 위치 정보에 대한 피드백을 제공하여 시스템 구조 및 비용을 단순화하기 위해 추가 센서 (예 : 인코더)가 필요하지 않습니다. 컨트롤러는 모터의 위치와 속도를 정확하게 제어하기 위해 올바른 펄스 시퀀스 만 보내면됩니다.
높은 정밀 포지셔닝 : 미세 해상도 (작은 단계 각도)를 쉽게 달성하고 반복 위치 정확도를 얻을 수 있습니다.
토크 유지 : 전원이 공급되지 않거나 (영구 자석 또는 하이브리드의 경우) 전원으로 전원을 켜면 특정 토크 잠금 위치를 제공 할 수 있습니다.
그것의 작동 원리는 전자기적 매력과 반발의 기본 원리를 기반으로합니다. 컨트롤러는 전류 펄스를 특정 순서로 모터 내부의 여러 권선 (일반적으로 2 상)에 전달합니다. 각각의 전류 펄스는 상응하는 와인딩을 흥분시키고, 모터 로터에서 영구 자석 또는 자기 치아의 자기 극을 끌어들이거나 격퇴하는 자기장을 생성함으로써 로터가 고정 각도 (단계 각도)로 정확하게 회전하도록합니다.
주류 구조 유형의 마이크로 스테퍼 모터에는 영구 자석 (PM), 하이브리드 (HB) 및 가변 주저 (VR)가 포함됩니다. 그 중에서 하이브리드는 탁월한 성능 (높은 토크 밀도, 작은 단계 각도, 부드러운 작동)으로 인해 마이크로 필드에서 가장 널리 사용됩니다. 2 상 하이브리드 마이크로 스테퍼 모터를 예로 들어 보면 내부 구조는 상세하게 분석됩니다.
구조 : 스택 된 고열성 실리콘 스틸 시트로 구성되어 모터의 고정 케이스를 형성합니다.
치아 : 고정자의 내부 둘레에 다수의 돌출 자기 극 (보통 8, 12 이상)이 골고루 분포되어 있습니다. 이 자기 극은 전자기 에너지 변환을위한 핵심 구성 요소입니다.
권선/코일 : 구리 와이어 코일은 고정자 극 주위에 감겨 있습니다. 2 상 모터의 경우, 모든 자기 극은 2 세트의 권선, A 상 및 B 상으로 나뉩니다. 각 권선 그룹 내의 코일은 특정 규칙에 따라 직렬 또는 병렬로 연결됩니다. 와인딩이 활성화 된 후, 자기 극에서 교대 N/S 자기장이 생성됩니다. 마이크로 모터의 코일은 일반적으로 매우 미세한 에나멜 와이어로 만들어져 높은 와인딩 정확도가 필요합니다.
구조 : 고정자 내부에 위치한 모터의 회전 부분입니다.
영구 자석 : 로터 코어는 축 방향으로 자화 된 환형 영구 자석입니다 (보통 네오디뮴 철 붕소와 같은 고성능 희토류 자석). 자석은 로터의 양쪽 끝에 고정 된 n과 s 극을 형성합니다.
로터 컵/엔드 캡 : 높은 투과성 실리콘 스틸 시트로 만들어진 이빨 철 코어 (종종 로터 컵이라고 함)는 영구 자석의 각 끝 (축)에 단단히 쌓입니다.
로터 치아 : 많은 수의 치아가 각 로터 컵의 외 둘레에 정확하게 가공됩니다 (일반적으로 50 개의 치아와 같은 고정자 극의 수와 특정 관계가 있습니다). 핵심 요점은 양쪽 끝의 로터 컵의 치아가 원주 방향으로 절반으로 오프셋된다는 것입니다. 이 잘못 정렬 된 치아 구조는 하이브리드 스테퍼 모터에서 작은 단계 각도를 달성하기위한 핵심 설계입니다. 영구 자석에 의해 생성 된 축 자기장은 양쪽 끝에서 로터 치아에 의해 닫힙니다.
고정자 구멍 내에서 부드럽고 낮은 마찰 회전을 보장하기 위해 로터 샤프트를지지하십시오. 마이크로 스테퍼 모터는 일반적으로 정밀 볼 베어링 또는 오일 함유 슬라이딩 베어링 (구리 슬리브)을 사용하며, 전자는 수명이 길고 소음이 낮고 후자는 비용이 낮습니다.
고강도 강철로 만들어졌으며, 로터의 중심에서 기계적 전력 출력 끝으로 확장되어 외부 하중에 연결되어 있습니다.
일반적으로 금속 (예 : 알루미늄) 또는 엔지니어링 플라스틱으로 만들어졌으며 고정 로터 구성 요소를 캡슐화하고 베어링을 고정하고 설치 인터페이스 (예 : 플랜지 또는 스레드 구멍)를 제공하는 데 사용됩니다. 엔드 캡의 밀봉 성능은 의료와 같은 특정 응용 분야에서 중요합니다.
모터 내부의 A 상 및 B 상 (때로는 공통선) 와인딩을 외부 드라이브 컨트롤러에 연결하십시오. 마이크로 모터에는 일반적으로 직접 연결 또는 마이크로 커넥터를위한 유연한 와이어가 장착되어 있습니다.
구조를 이해 한 후 다음 매개 변수는 선택 및 응용 프로그램에 직접적인 영향을 미칩니다.
치수 : 외경, 길이 (신체 길이), 샤프트 직경, 샤프트 길이.
스텝 각도 : 각각의 수신 된 펄스 신호의 회전 각도 (예 : 1.8 °, 0.9 °, 7.5 °). 작을수록 해상도가 높아집니다.
위상 수 : 일반적으로 사용되는 두 단계.
전압 : 정격 구동 전압 (예 : 5V, 12V, 24V).
전류 : 위상 전류의 정격 값 (예 : 0.3A, 0.5A, 1.0A).
토크 유지 : 모터가 고정되어있을 때 출력 할 수있는 최대 토크 (n · cm 또는 mn · m). 모터의 강도를 측정하십시오.
포지셔닝 토크 : 모터가 전원이 공급되지 않을 때 로터를 회전시키는 데 필요한 토크 (영구 자석/하이브리드의 경우에만).
인덕턴스 및 저항 : 모터의 전기 특성 및 고속 성능에 영향을 미칩니다.
무게 : 휴대용 장치에 특히 중요합니다.
온도 상승 : 작동 중 온도 증가는 수명 및 신뢰성에 영향을 미칩니다.
구조적 특성을 기반으로 마이크로 스테퍼 모터는 다음과 같은 핵심 이점을 보여줍니다.
초소형 크기, 공간 절약 : 정확한 구조 설계는 매우 제한된 공간에서 작동 할 수 있습니다.
정확한 포지셔닝, 오픈 루프 제어 성 : 정확한 각도 및 위치 제어는 피드백없이 달성 할 수 있습니다.
탁월한 시작 정지 및 반전 응답 : 유연한 제어로 즉시 시작, 중지 또는 역전 할 수 있습니다.
넓은 저속 작동 범위 : 저속 또는 거의 제로 속도에서도 원활한 토크를 제공 할 수 있습니다.
좋은 유지 능력 : 안정적인 위치를 유지하고 전원을 켜면 교란에 저항 할 수 있습니다.
튼튼한 구조, 높은 신뢰성 : 전기 브러시, 긴 서비스 수명과 같은 취약한 부품 없음.
비용 효율성 : 동일한 정확도를 가진 폐쇄 루프 서보 시스템과 비교할 때 일반적으로 비용 이점이 있습니다.
마이크로 스테퍼 모터의 정확한 구조와 탁월한 성능은 다음과 같이 널리 사용됩니다.
의료 장비 : 주입 펌프, 인슐린 펌프, 인공 호흡기 밸브 제어, 내시경 구동, 수술 로봇 조인트, DNA 시퀀서.
실험실 자동화 : 피펫, 샘플 분류기, 현미경 단계 제어, 분광계 슬릿 조정.
정밀 기기 및 미터 : 포인터 계기 드라이브, 밸브 포지셔너, 정밀 흐름 제어, 광학 플랫폼 조정.
사무실 자동화 : 종이 사료 롤러, 스캐닝 헤드 이동 및 프린터/복사기의 렌즈 줌.
소비자 전자 장치 : 카메라 자동 초점 (AF)/광학 이미지 안정화 (OIS), 스마트 폰 리프트 카메라/회전 모듈, 드론 짐벌.
산업 제어 : 소형 밸브 제어, 마이크로 공급 장치, 정밀 디스펜스 장비, 섬유 기계 원사 가이드.
로봇 기술 : 작은 로봇 조인트, 그리퍼 드라이브, 센서 스캐닝 메커니즘.
마이크로 스테퍼 모터를 선택할 때는 포괄적 인 고려 사항을 제공해야합니다.
하중 요구 사항 : 필요한 토크 (가속 및 감속 고려), 부하 관성, 모션 모드 (거리, 속도, 가속도).
정확도 요구 사항 : 단계 각도 해상도, 반복 포지셔닝 정확도.
공간 제한 : 엄격한 설치 크기 제약 조건.
환경 적 요인 : 온도, 습도, 먼지, 진동, 전자기 호환성 (EMC).
전원 공급 장치 및 드라이버 : 구동 전압 및 전류 기능과 일치하면 적절한 마이크로 스텝 드라이버를 선택하면 작동 안정성과 해상도가 크게 향상 될 수 있습니다.
비용 예산.
정밀 고정자 권선, 영리하게 잘못 정렬 된 로터, 고성능 영구 자석 및 튼튼한 베어링으로 구성된 미니어처 파워 장치 인 마이크로 스테퍼 모터는 현대 고정밀 마이크로 모션 제어 분야에서 없어서는 안될 초석입니다. 독특한 오픈 루프 제어 특성, 우수한 포지셔닝 정확도, 소형 구조 설계 및 높은 신뢰성으로 인해 최첨단 의료 장비에서 일일 소비자 전자 제품에 이르기까지 광범위한 분야에서 계속 중요한 역할을합니다. 내부 구조와 작업 원칙에 대한 깊은 이해는 성능 잠재력을 완전히 실현하고 다양한 혁신적인 응용 프로그램에 가장 적합한 마이크로 파워 솔루션을 선택하는 열쇠입니다. 소형화 및 인텔리전스에 대한 수요가 지속적으로 증가함에 따라 마이크로 스테퍼 모터와 운전 기술도 계속 발전하여 미래 기술의 정확한 속도를 높일 것입니다.
