公共衛生和安全是我們日常生活的重中之重,自動門鎖變得越來越流行,這些鎖需要具有復雜的運動控制。微型精密步進電機是這種緊湊、精密設計的理想解決方案。自動門鎖已經存在了一段時間,最初是在酒店和辦公室的商業區域開始的。隨著智能手機用戶數量增加和智能家居技術的推廣,住宅自動門鎖應用也得到了普及。商業和住宅用戶之間存在技術差異,例如電池與電子連線以及RFID與藍牙的技術的應用。

傳統的鎖舌需要將鑰匙插入鎖芯通過手動轉動來鎖定/解鎖,這種方法的優點是相當安全。人們可能會放錯或丟失鑰匙,更換鎖/鑰匙的過程需要借助工具和專業知識。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行修改和更新。許多電子鎖提供手動和電子鎖控制選項,提供更強大的解決方案。
小直徑步進電機用于緊湊型電子鎖,對于有尺寸限制和精確的定位是理想方案。電機工程和專有的磁化技術推動了步進電機發展,當前可用的最小直徑(外徑3.4mm)。利用先進的磁性和結構分析技術,為有限的空間優化設計和材料。微型步進電機最關鍵的決定之一是電機的步長,這取決于特定的分辨率,最常見的步長為7.5度和3.6度,這分別對應于每轉48步和100步,步進電機具有18度的步進角。在全步(2-2相勵磁)驅動的情況下,電機每轉旋轉20步,螺桿的常用螺距為0.4 mm,因此位置控制精度可以達到0.02 mm。

步進電機可以帶有齒輪減速器,齒輪減速器提供的步進角更小,減速齒輪會增加可用扭矩。為了進行線性運動,步進電機通過螺母連接到絲杠(這些電機也稱為線性致動器)。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行精密運動。

步進電機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,一定范圍內根據鎖具的行程要求定制滑塊。由于步進電機小、螺絲細,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,步進電機具有大約150至300g的推力,推力根據驅動電壓,電機電阻等而變化。
結論
隨著消費者對低利潤和不引人注目的產品感興趣,微型步進電機可以適應這種不斷縮小的尺寸。除了緊湊的外形尺寸外,步進電機更易于控制,特別是對于自動鎖之類的精確定位和低速扭矩要求。 為了實現相同的功能,其他電機技術需要添加霍爾效應傳感器或復雜的位置反饋控制機制。步進電機可以用簡單的微控制器驅動,這可以減輕設計工程師對過于復雜的解決方案的關注。