步進(jìn)電機(jī)是一種通過直線產(chǎn)生力和運(yùn)動的裝置。基于步進(jìn)電機(jī)線性驅(qū)動器的使用步進(jìn)電機(jī)作為旋轉(zhuǎn)電源。轉(zhuǎn)子內(nèi)部有一個(gè)螺紋精密螺母，而不是軸。軸由一個(gè)絲杠代替。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)（例如在傳統(tǒng)模式下步進(jìn)電機(jī)直線運(yùn)動直接通過螺母和螺紋實(shí)現(xiàn)。直接在電機(jī)內(nèi)部完成旋轉(zhuǎn)到線性的轉(zhuǎn)換是有意義的，因?yàn)檫@種方法大大簡化了旋轉(zhuǎn)到線性應(yīng)用的設(shè)計(jì)。這使得高分辨率和精度非常適合需要精確運(yùn)動的應(yīng)用。
與大多數(shù)直線電機(jī)一樣，直線步進(jìn)電機(jī)本質(zhì)上是旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)的一種變體，徑向切割并平放。在操作和性能方面與其旋轉(zhuǎn)對應(yīng)物類似，線性步進(jìn)電機(jī)通常作為開環(huán)系統(tǒng)運(yùn)行，并且能夠在高速和加速度下提供高分辨率。
這些年來,，步進(jìn)電機(jī)它已被廣泛應(yīng)用于各種應(yīng)用中。隨著小型化、計(jì)算機(jī)控制和成本降低的趨勢，混合型步進(jìn)電機(jī)致動器的應(yīng)用范圍越來越廣。特別是，近年來線性電機(jī)的使用迅速擴(kuò)大。這些精確可靠的電機(jī)可以在許多應(yīng)用中找到，包括血液分析儀和其他醫(yī)療儀器、自動舞臺照明、成像設(shè)備、HVAC設(shè)備、閥門控制、打印設(shè)備、XY儀表、集成芯片制造、檢查和測試設(shè)備。這種吸引人的技術(shù)解決方案消除了大量部件的使用以及與裝配、采購、庫存等相關(guān)的成本。這些電機(jī)的應(yīng)用僅限于設(shè)計(jì)師的想象力。
直線步進(jìn)電機(jī)幾乎完全混合設(shè)計(jì)，有兩個(gè)主要部件-底座（也稱為壓板）和滑塊（也稱為壓板）。與其他直線電機(jī)設(shè)計(jì)不同，在直線電機(jī)中步進(jìn)電機(jī)在中，壓板是一個(gè)被動元件一個(gè)鋼（或不銹鋼）板，上面有銑削槽。強(qiáng)制裝置包括帶槽齒的疊片、電機(jī)繞組和永磁體。磁鐵齒向線圈施加電流時(shí)產(chǎn)生的磁通量集中。壓齒也與壓板齒交錯（通常為1/4節(jié)距），以確保保持恒定的吸引力，并確保下一組齒將與線圈開關(guān)中的電流對齊。對于電機(jī)的每個(gè)完整步驟，推進(jìn)器移動節(jié)距。
直線步進(jìn)電機(jī)在這種情況下，底座或壓板是被動的，而推進(jìn)器包含帶有開槽齒、繞組和永磁體的疊片。
穩(wěn)壓器和壓盤之間的磁通量將產(chǎn)生非常強(qiáng)的磁吸引力，因此軸承（機(jī)械滾柱軸承或空氣軸承）通常集成到直線電機(jī)系統(tǒng)中，以保持穩(wěn)壓器和壓盤之間的正確氣隙。使用空氣軸承時(shí)，壓盤用作空氣軸承表面。
直線步進(jìn)電機(jī)可以執(zhí)行全步操作和微步操作，但微步操作通常用于最小化共振，當(dāng)輸入脈沖速率與電機(jī)的固有振蕩頻率一致時(shí)，會發(fā)生共振。共振可能導(dǎo)致扭矩?fù)p失，并可能導(dǎo)致遺漏步驟和定位錯誤。微步也提高了電機(jī)的分辨率，但以犧牲轉(zhuǎn)矩為代價(jià)。
微步是旋轉(zhuǎn)的和線性的步進(jìn)電機(jī)電機(jī)控制器細(xì)分電機(jī)的步進(jìn)角，并用理想正弦波電流驅(qū)動每個(gè)相位。步進(jìn)角最多可分256次，使步進(jìn)更小，更好地控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)。此外，正弦波電流相隔90度，因此當(dāng)一個(gè)繞組中的電流增大時(shí)，另一個(gè)繞組中的電流減小。與全步或半步操作相比，這可實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)操作和更一致的扭矩產(chǎn)生。
微步為每個(gè)電機(jī)相位提供偏移90度的正弦波電流。
直線步進(jìn)電機(jī)其主要缺點(diǎn)是速度-力關(guān)系差。這意味著，盡管它們在低速時(shí)可以產(chǎn)生很大的力，但它們的力會隨著速度的增加而急劇減小。然而，對于適用于低至中等力要求的開環(huán)操作的應(yīng)用，線性是困難的步進(jìn)電機(jī)它提供了一個(gè)易于設(shè)置和操作的解決方案，并以高速提供高分辨率。
