步進電機通過步進電機驅(qū)動器由磁性轉(zhuǎn)子鐵芯通過與由定子產(chǎn)生的脈沖電磁場相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)動,直線步進電機在電機內(nèi)部把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為線性運動。直線步進電機,或稱線性步進電機,首先出現(xiàn)在美國1968年的第3,402,308號專利上,是頒發(fā)給William Henschke的,從此以后,直線步進電機被廣泛應(yīng)用于包括制造、精密校準、精密流體測量、精確位置移動等諸多高精度要求領(lǐng)域。
直線步進電機的基本原理是采用一根螺桿和螺母相嚙合,采取某種方法防止螺桿螺母相對轉(zhuǎn)動,從而使螺桿軸向移動。一般而言,目前有兩種實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的方式,第一種是在電機內(nèi)置一個帶內(nèi)螺紋的轉(zhuǎn)子,以轉(zhuǎn)子的內(nèi)螺紋和螺桿相嚙合而實現(xiàn)線性運動,第二種是以螺桿作為電機出軸,在電機外部通過一個外部驅(qū)動螺母和螺桿相嚙合從而實現(xiàn)直線運動。這樣做的結(jié)果是大大簡化了設(shè)計,使得在許多應(yīng)用領(lǐng)域中能夠在不安裝外部機械聯(lián)動裝置的情況下直接使用直線步進電機進行精密的線性運動。
由與螺桿相比,驅(qū)動螺桿的螺母顯得更為重要,直線步進電機采用的是青銅注塑內(nèi)螺紋轉(zhuǎn)子,這種綜合考慮了物理穩(wěn)定性和潤滑性能的專利產(chǎn)品,在具有低摩擦系數(shù)的同時又有相當優(yōu)異的熱膨脹性能。兩方面的優(yōu)異性能,保證了直線步進電機的高壽命。