步進(jìn)電機(jī)廣泛用于工業(yè)和消費(fèi)應(yīng)用，從包裝設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備到3D打印機(jī)和自動(dòng)售貨機(jī)。它們?cè)冢ㄏ鄬?duì)）低速下具有出色的扭矩產(chǎn)生尤其是對(duì)于給定的電機(jī)尺寸并以易于使用的格式提供高分辨率定位。這些優(yōu)點(diǎn)使它們非常適合驅(qū)動(dòng)絲杠或皮帶和皮帶輪系統(tǒng)。事實(shí)上，一些最常見(jiàn)的步進(jìn)電機(jī)應(yīng)用將它們與絲杠配對(duì)。

　但是步進(jìn)電機(jī)也可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠。盡管滾珠絲杠+步進(jìn)電機(jī)組合不如絲杠+步進(jìn)電機(jī)配對(duì)多產(chǎn)，但滾珠絲杠的一些性能特征使其能夠更好地利用步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)勢(shì)來(lái)產(chǎn)生扭矩和精度。

　1、效率、扭矩和速度：

　回想一下，絲杠依賴(lài)于絲杠軸和螺母之間的滑動(dòng)接觸，因此具有固有的高摩擦力，反過(guò)來(lái)又低效率。這意味著它們需要來(lái)自電機(jī)的更高扭矩才能轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿并產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)。回想一下，步進(jìn)電機(jī)扭矩在較高速度下會(huì)顯著下降，因此絲杠+步進(jìn)電機(jī)組合通常不是需要高甚至中等扭矩產(chǎn)生的高速應(yīng)用的好選擇。

　另一方面，滾珠絲杠依靠滾動(dòng)接觸，具有低摩擦和高效率，因此需要的電機(jī)扭矩要小得多。這意味著滾珠絲杠+步進(jìn)電機(jī)的設(shè)計(jì)可以更好地利用電機(jī)的整個(gè)扭矩-速度曲線。

　2、低摩擦無(wú)波動(dòng)：

　由于螺母和絲杠滑動(dòng)表面的磨損，絲杠組件中的摩擦也會(huì)隨著時(shí)間而變化。這種變化的摩擦以及由此產(chǎn)生的所需電機(jī)扭矩的變化會(huì)給步進(jìn)電機(jī)帶來(lái)挑戰(zhàn)，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)在具有穩(wěn)定、可預(yù)測(cè)負(fù)載的應(yīng)用中表現(xiàn)最佳。例如，如果電機(jī)所需的扭矩增加，則電機(jī)可能難以產(chǎn)生新的更高扭矩并失去步數(shù)。（這就是為什么許多步進(jìn)電機(jī)尺寸過(guò)大的原因以便為不可預(yù)見(jiàn)的運(yùn)行條件提供一些轉(zhuǎn)矩余量。）在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中典型的步進(jìn)電機(jī)這種位置的損失可能對(duì)過(guò)程有害，甚至對(duì)工人的安全。

　滾珠絲杠組件中固有的較低摩擦意味著它們需要來(lái)自電機(jī)的較少扭矩來(lái)以給定的移動(dòng)輪廓移動(dòng)給定的負(fù)載。并且所需的扭矩在滾珠絲杠的整個(gè)生命周期內(nèi)不會(huì)發(fā)生變化，因此電機(jī)的尺寸可以選擇更小的扭矩裕度。換句話說(shuō)，當(dāng)與滾珠絲杠配對(duì)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)不需要顯著加大尺寸來(lái)處理由于絲杠摩擦而導(dǎo)致的所需扭矩的不確定性。

　3、高占空比：

　盡管步進(jìn)電機(jī)通常具有有限的占空比，但由于在運(yùn)行期間始終使用相對(duì)較高的電流而導(dǎo)致發(fā)熱，一些步進(jìn)電機(jī)類(lèi)型以及一些步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器類(lèi)型確實(shí)允許步進(jìn)電機(jī)用于高(甚至連續(xù)）占空比。

　但是滑動(dòng)摩擦?xí)a(chǎn)生大量熱量，因此高或連續(xù)的工作循環(huán)會(huì)顯著降低絲杠的壽命。（有關(guān)加熱如何影響絲杠的完整說(shuō)明，請(qǐng)查看這篇關(guān)于PV值的文章。）對(duì)于這些應(yīng)用，滾珠絲杠是更好的選擇，因?yàn)樗鼈儽冉z杠具有更高的效率和更低的發(fā)熱。

　4、閉環(huán)步進(jìn)器：

　滾珠絲杠還提供更好的定位精度和更高的可重復(fù)性這些特性與步進(jìn)電機(jī)的高分辨率相得益彰。當(dāng)滾珠絲杠用于閉環(huán)步進(jìn)系統(tǒng)時(shí)，您將獲得良好的定位精度和可重復(fù)性，以及確保系統(tǒng)到達(dá)預(yù)期位置的反饋機(jī)制。