步進(jìn)電機(jī)是用于定位運(yùn)動(dòng)控制的既經(jīng)濟(jì)又理想的解決方案。步進(jìn)電機(jī)集成傳感器后的信息反饋性能，令其逐步發(fā)展成為其他驅(qū)動(dòng)方案強(qiáng)有力的競(jìng)爭對(duì)手。

作為提供全套步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)解決方案的供應(yīng)商，Oriental電機(jī)公司能夠?yàn)橛脩籼峁﹥上嗪臀逑嗟牟竭M(jìn)電機(jī)。其研發(fā)的AR系列步進(jìn)-驅(qū)動(dòng)復(fù)合電機(jī)代表了當(dāng)前步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)水平。步進(jìn)電機(jī)的步距損失可以通過閉環(huán)監(jiān)控來避免：轉(zhuǎn)子位置傳感器對(duì)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度進(jìn)行識(shí)別和監(jiān)控，在必要時(shí)自動(dòng)激活閉環(huán)調(diào)節(jié)回路。這一功能在早一代的Alpha Step系列電動(dòng)機(jī)中就已經(jīng)得到了驗(yàn)證。

利用步進(jìn)-驅(qū)動(dòng)復(fù)合電機(jī)實(shí)現(xiàn)節(jié)能

借助于閉環(huán)監(jiān)控功能，即使出現(xiàn)意外的負(fù)載突變或突然加速步進(jìn)電機(jī)的可靠性也能夠與伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)相媲美。同時(shí)，其還保持了步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，即可無擺動(dòng)的迅速停止。另外，AR系列步進(jìn)電機(jī)在使用壽命和旋轉(zhuǎn)角度的控制方面都得到了明顯改善。由于該步進(jìn)電機(jī)所產(chǎn)生的熱損耗很小，最多可節(jié)能40％，而且其使用壽命更長（圖1），步進(jìn)控制角度可在0.0036~0.36范圍內(nèi)變化。

圖1 在Alpha Step系列基礎(chǔ)之上進(jìn)一步研發(fā)而成的AR系列步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱低，使用壽命長，最多可以節(jié)能40％，采用了閉環(huán)監(jiān)控技術(shù)后，還可有效避免步距丟失

新一代AR系列步進(jìn)電機(jī)有42mm、60mm和85mm三種規(guī)格，可承受的最大力矩為37 Nm。除標(biāo)準(zhǔn)的無變速器配置形式外，還有帶錐齒輪變速器、行星齒輪變速器或諧波傳動(dòng)變速器的配置方案可供用戶選擇。

在Oriental電機(jī)公司里驅(qū)動(dòng)動(dòng)力有單相或三相200~230V以及單相100~115V的電動(dòng)機(jī)可選。這樣，利用不同組合用戶可有多達(dá)400余種的選擇。

書籍平衡裝置可采用兩相步進(jìn)電機(jī)

為了更好地保存歷史文件，可以利用書籍掃描儀將其存儲(chǔ)在數(shù)字媒體上以便廣泛傳播。Microbox有限責(zé)任公司利用RBK系列兩相步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)放置書籍的平臺(tái)逐步趨近光學(xué)掃描設(shè)備（圖2）。在古籍掃描過程中，通常要一頁一頁地掃描，因此當(dāng)掃描第一頁和最后一頁時(shí)，書籍平臺(tái)左右兩側(cè)的書籍厚度和重量是不同的。掃描儀中的平衡裝置可保證厚度為20 cm、最大重量為20kg的書籍在掃描過程中保持平衡。

圖2 書籍掃描儀中使用的RBK系列微型步進(jìn)電機(jī)，定位運(yùn)動(dòng)可靠且平穩(wěn)無聲

在該裝置中書籍平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)由Oriental電機(jī)公司最新型的RBK系列步進(jìn)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)到期望位置后，書籍平臺(tái)必須準(zhǔn)確停止并在此位置保持靜止。該系列步進(jìn)電機(jī)的微步距驅(qū)動(dòng)裝置的定位精度為±0.05，可將一個(gè)步距分解為128個(gè)微步距，從而實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位且無振動(dòng)。即使在低轉(zhuǎn)速情況下，這一功能的運(yùn)行也非常有效，工作噪聲很低。

Smooth-Drive低噪聲驅(qū)動(dòng)功能

當(dāng)電機(jī)的振動(dòng)傳遞到電機(jī)外殼的支架上時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生附加噪聲，同時(shí)會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)精度帶來一定的影響。Oriental電機(jī)公司研發(fā)生產(chǎn)的具有Smooth-Drive低噪聲驅(qū)動(dòng)功能的微步距驅(qū)動(dòng)裝置，可以明顯降低步距電機(jī)工作時(shí)的噪聲，尤其是低轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)時(shí)的噪聲。在2005年投產(chǎn)的第一代書籍掃描儀中，使用的是電機(jī)-驅(qū)動(dòng)器復(fù)合而成的CSK系列步進(jìn)電機(jī)，之后改用了微步距驅(qū)動(dòng)裝置，而今天的書籍掃描儀配備的則是RBK 299驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

現(xiàn)在的RBD系列微步距驅(qū)動(dòng)裝置同樣也是按照這樣的運(yùn)動(dòng)步距和運(yùn)動(dòng)速度來運(yùn)動(dòng)的，用戶無需對(duì)其原有設(shè)備的輸入脈沖頻率做任何改動(dòng)。微步距驅(qū)動(dòng)裝置能夠自動(dòng)對(duì)某一運(yùn)動(dòng)距離進(jìn)行步距細(xì)分。

同時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還能對(duì)電機(jī)電流的波形進(jìn)行校正，尤其是對(duì)其三次諧波的波形進(jìn)行校正。電流的正弦波形的一致性越高，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)就越小，步進(jìn)電機(jī)旋轉(zhuǎn)的角度也就越精確。與傳統(tǒng)的體積較大的微步距驅(qū)動(dòng)裝置相比，這種新型微步距驅(qū)動(dòng)裝置不僅采用了新的控制電路和濾波器，使用的零部件也更少，而且其體積更加小巧，可以在安裝使用空間有限的情況下使用。

RBK 299驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由連接法蘭尺寸為85mm的步進(jìn)電機(jī)和RBD驅(qū)動(dòng)器組成。其輸出的最大扭矩為4.4Nm，因此，能夠準(zhǔn)確地把書籍放置在期望位置處，保證了很好的掃描效果。

圖3 PK系列步進(jìn)電機(jī)是適于簡單使用工況的理想解決方案。該系列電機(jī)可擴(kuò)展為3個(gè)變型產(chǎn)品，即IP 54防護(hù)等級(jí)的電纜連接方式、帶圓錐齒輪變速器及帶電機(jī)位置信息反饋編碼器等

驅(qū)動(dòng)掃描頭的運(yùn)動(dòng)

在書籍掃描儀中Oriental電機(jī)公司的兩相步進(jìn)電機(jī)PK 223控制著掃描攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)。PK系列步進(jìn)電機(jī)適于在用戶已有的設(shè)備中使用，能夠滿足用戶對(duì)簡單且工作可靠的步進(jìn)電機(jī)的要求（圖3）。其有3個(gè)變形類型開拓了更多的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，其電纜連接的變形形式就覆蓋了傳統(tǒng)的IP 54級(jí)要求。在需要的時(shí)候，Oriental電機(jī)公司也可以為用戶提供IP 65安全防護(hù)等級(jí)的步進(jìn)電機(jī)。另外，其也能為用戶提供配備編碼器的步進(jìn)電機(jī)，幫助用戶縮短研發(fā)解決方案的時(shí)間。