公共衛(wèi)生和安全是我們?nèi)粘I畹闹刂兄兀詣?dòng)門鎖變得越來越流行,這些鎖需要具有復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制。微型精密步進(jìn)電機(jī)是這種緊湊、精密設(shè)計(jì)的理想解決方案。自動(dòng)門鎖已經(jīng)存在了一段時(shí)間,最初是在酒店和辦公室的商業(yè)區(qū)域開始的。隨著智能手機(jī)用戶數(shù)量增加和智能家居技術(shù)的推廣,住宅自動(dòng)門鎖應(yīng)用也得到了普及。商業(yè)和住宅用戶之間存在技術(shù)差異,例如電池與電子連線以及RFID與藍(lán)牙的技術(shù)的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的鎖舌需要將鑰匙插入鎖芯通過手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)來鎖定/解鎖,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是相當(dāng)安全。人們可能會(huì)放錯(cuò)或丟失鑰匙,更換鎖/鑰匙的過程需要借助工具和專業(yè)知識(shí)。電子鎖在訪問控制的意義上更加靈活,通常可以通過軟件輕松地進(jìn)行修改和更新。許多電子鎖提供手動(dòng)和電子鎖控制選項(xiàng),提供更強(qiáng)大的解決方案。
小直徑步進(jìn)電機(jī)用于緊湊型電子鎖,對于有尺寸限制和精確的定位是理想方案。電機(jī)工程和專有的磁化技術(shù)推動(dòng)了步進(jìn)電機(jī)發(fā)展,當(dāng)前可用的最小直徑(外徑3.4mm)。利用先進(jìn)的磁性和結(jié)構(gòu)分析技術(shù),為有限的空間優(yōu)化設(shè)計(jì)和材料。微型步進(jìn)電機(jī)最關(guān)鍵的決定之一是電機(jī)的步長,這取決于特定的分辨率,最常見的步長為7.5度和3.6度,這分別對應(yīng)于每轉(zhuǎn)48步和100步,步進(jìn)電機(jī)具有18度的步進(jìn)角。在全步(2-2相勵(lì)磁)驅(qū)動(dòng)的情況下,電機(jī)每轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)20步,螺桿的常用螺距為0.4 mm,因此位置控制精度可以達(dá)到0.02 mm。

步進(jìn)電機(jī)可以帶有齒輪減速器,齒輪減速器提供的步進(jìn)角更小,減速齒輪會(huì)增加可用扭矩。為了進(jìn)行線性運(yùn)動(dòng),步進(jìn)電機(jī)通過螺母連接到絲杠(這些電機(jī)也稱為線性致動(dòng)器)。如果電子鎖采用齒輪減速,即使有較大的斜率也能使螺桿進(jìn)行精密運(yùn)動(dòng)。

步進(jìn)電機(jī)電源的輸入部分可以采用各種形式,例如FPC連接器,連接器端子可以直接焊接于PCB,輸出部件的推桿可以是塑料滑塊,也可以是金屬滑塊,一定范圍內(nèi)根據(jù)鎖具的行程要求定制滑塊。由于步進(jìn)電機(jī)小、螺絲細(xì),加工的螺紋長度受到限制,鎖具的最大行程一般小于50mm。通常,步進(jìn)電機(jī)具有大約150至300g的推力,推力根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓,電機(jī)電阻等而變化。
結(jié)論
隨著消費(fèi)者對低利潤和不引人注目的產(chǎn)品感興趣,微型步進(jìn)電機(jī)可以適應(yīng)這種不斷縮小的尺寸。除了緊湊的外形尺寸外,步進(jìn)電機(jī)更易于控制,特別是對于自動(dòng)鎖之類的精確定位和低速扭矩要求。 為了實(shí)現(xiàn)相同的功能,其他電機(jī)技術(shù)需要添加霍爾效應(yīng)傳感器或復(fù)雜的位置反饋控制機(jī)制。步進(jìn)電機(jī)可以用簡單的微控制器驅(qū)動(dòng),這可以減輕設(shè)計(jì)工程師對過于復(fù)雜的解決方案的關(guān)注。