המפתח הוא הוספת רוטורים וסטטורים מוערמים, אבל אתם חייבים לחיות עם מנוע ארוך יותר פיזית.

מנועי צעד מספקים בקרת מיקום מדויקת ללא צורך במשוב, באופן מסורתי בתוכניות בקרה בלולאה פתוחה. ציר מנוע צעד מבצע בדרך כלל תנועות זוויתיות נפרדות בעלות גודל אחיד למעשה כאשר הוא מונע על ידי ספק כוח DC. פולס דיגיטלי אחד גורם לתוספת אחת של תנועה זוויתית עבור מנוע הצעדים. ככל שהפולסים הדיגיטליים גדלים, מנוע הצעדים מסתובב. מספר ספציפי של פולסים מזיז את המנוע למיקום מדויק.

מנועי צעד הם הטכנולוגיה המועדפת עבור יישומי בקרת תנועה רבים בשל תפעולם הפשטני, מיקומם המעולה ועלותם הנמוכה. כאשר הם מופעלים כהתקנים בלולאה פתוחה, מנועי צעד מתאימים ביותר ליישומים עם מהירויות נמוכות יותר, עומסים מוגדרים היטב ותנועה חוזרת. SH: גדלי מסגרת

איגוד יצרני החשמל הלאומי (NEMA) קבע סטנדרטיזציה של גודל מסגרת כדי להקל על הבחירות החכמות בין גדלי המנועים השונים. מנועי צעד מסווגים לפי גודל מסגרת, כגון "גודל 11" או "גודל 23". מספרי גודל המסגרת מציינים את מידות לוחית הפנים של המנוע. למנוע צעד בגודל 11, לדוגמה, יש לוחית פנים בגודל 1.1 × 1.1 אינץ', בעוד שלמנוע צעד בגודל 23 יש לוחית פנים בגודל 56.4 × 56.4 מ"מ (2.3 × 2.3 אינץ').

תקני NEMA מאפשרים למשתמשים לעבור מיצרן מנוע צעד אחד לאחר מבלי לשנות באופן משמעותי סוגרי הרכבה, מחברים ורכיבי הרכבה אחרים. עם זאת, שני מנועים בעלי גודל NEMA זהה אך מיצרנים שונים עדיין עשויים להיות שונים במקצת. אורך הציר ונוכחות של שולי שטוח לשימוש עם ברגי קביעת חיבור משתנים בין ספקים. תקני NEMA גם אינם מכתיבים מאפיינים חשמליים כגון מספר חוטי ההובלה או עכבת הסליל. יש לשקול את כל המפרטים בקפידה לפני רכישת מנועי צעד מיצרן אחר.

מנועי צעד בגדלים 8, 11 ו-14 אידיאליים עבור יישומים בהם מקום הוא דחוק כגון מכשירים רפואיים, ציוד אוטומציה למעבדות, מדפסות, כספומטים, ציוד מעקב ואלקטרוניקה צרכנית. מנועי צעד גדולים יותר משמשים לעתים קרובות ביישומים תעשייתיים כגון מכונות אריזה, ציוד בדיקה ומדידה, מכונות הרכבה, ציוד לייצור מוליכים למחצה וציוד טיפול בחומרים.

מנועי צעד גדולים יותר בגודל מסגרת יוצרים מומנט רב יותר ממנועים קטנים יותר. למרות שהם מגדילים את המומנט, מנועים גדולים אלה לא תמיד מתאימים למרחב המוגבל של יישום. עם זאת, אם מגבלת המרחב העיקרית היא קוטר המנוע, מהנדסים יכולים להגדיל את מומנט מנוע הצעד בתוך גודל מסגרת נתון על ידי הגדלת אורך המנוע. כדי לבנות מנוע צעד עם מומנט גבוה יותר, מספר חלקי רוטור וסטטור "מוערמים" יחד, וכך האורך גדל. מנוע הצעד מייצר מומנט רב יותר על חשבון היותו ארוך יותר, אך לא רחב יותר או גבוה יותר. ניתן לראות את השפעת אורך הערימה במנועים בגודל 17 בתמונה הסמוכה.

הטבלה כאן מציגה מפרטי מומנט החזקה אופייניים (ביחידות של ניוטון-מטר) עבור מנועים בגדלי מסגרת ואורכי ערימה שונים. אורכי ערימה שונים בתוך גודל מסגרת מעניקים למהנדסים גמישות בבחירת מנועים עבור יישום. לפעמים יש מקום פנוי למנוע ארוך יותר, ולפעמים כדאי להשתמש במנוע קצר יותר עם גודל מסגרת גדול יותר.

מנועי צעד בעלי מומנט גבוה במיוחד הם דרך נוספת להגדלת מומנט יעילה בתוך גודל מסגרת נתון. הם יכולים להגביר את מומנט ההחזקה ב-25 עד 45% במנוע צעד הזהה בגודלו למנוע קונבנציונלי. לכן, מנועי צעד בעלי מומנט גבוה במיוחד נמנעים מהצורך לציין גדלי מסגרת גדולים יותר כדי לקבל מספיק מומנט עבור יישום מסוים.

עיצוב מגנטי משופר מאפשר למנועי צעד אלה לייצר מומנט גדול יותר בהתבסס על השונות בחדירות המגנטית שנוצרת על ידי שיני הרוטור והסטטור. הוספת מגנטים של אדמה נדירה בין השיניים משפרת את השונות בחדירות המגנטית.

לדוגמה, מנוע צעד קונבנציונלי בגודל 34 יכול לייצר מומנט החזקה של 5.9 ניוטון מטר. גרסת המומנט הגבוה במיוחד של אותו מנוע מייצרת מומנט החזקה של עד 9 ניוטון מטר. כדי שמנוע קונבנציונלי ישיג את אותו דירוג מומנט, יידרש מנוע ארוך יותר ב-31%.

למרות שמומנט המנוע ומהירותו הם גורמים קריטיים בבחירת מנוע הצעדים הטוב ביותר עבור יישום, אל תתעלמו מחשיבות גודל מסגרת המנוע, אורךו וסוגו. מנוע גדול מדי עלול לבזבז כסף או לייצר יותר מדי חום. מנוע קטן מדי עלול לא לספק מספיק מומנט לבקרת תנועה אמינה. בדקו את אורך הערימה ותכנוני המנוע בעלי מומנט גבוה במיוחד כדי להגדיל את המומנט כאשר מעבר לגודל מסגרת גדול יותר אינו אפשרי. וכאשר יש ספק, תמיד מומלץ לדון באפשרויות הטובות ביותר עבור היישום שלכם עם ספק המנוע שלכם.