在许多应用领域中，驱动装置需要具有中心孔，光束、电缆或其他应用部件可以穿过该中心孔。例如，光学和光电工业中的激光导向装置，或者自动化和机器人学中的半导体加工设备(图1)。到目前为止，传统设备在这项技术中已经打折。空心轴通常很小，导致驱动装置速度慢、重量重，或者机械安装操作复杂困难。一种新的直接驱动装置带来了希望。其孔径高达40 mm，借助步进电机技术，可以实现转速和扭矩的最佳组合，同时保证重量轻、体积小的优点。
运动员假肢
有许多驱动技术和方案适合需要射孔的应用。但是在实际使用过程中，都有自己的缺点。例如，由于必要的铜填充因子或磁轭，混合式步进电机空心轴的直径通常不超过10至12毫米。多极设计的扭矩电机允许更大的中心孔，但由于其移动质量大，无法实现高速。另外，它们相对来说更贵，更难安装。因此，许多应用使用由普通电机驱动的带有中心孔的旋转工作台。然而，这种方案需要传动装置和复杂的机械结构来完成。如果这种电机用于高精度应用，必须采取复杂的措施来补偿齿隙。这将大大增加系统集成的难度。此外，由于磨损零件数量大，后期维护成本也很高。混合式步进电机驱动的转台通常是唯一的选择。为了达到高效率，它们的体积和重量都很大。对于需要中心孔的应用，不容易找到最实用的技术方案。
DM66200H
可视环形步进器
新突破、新技术
——FAULHABER公司(参考“企业介绍”)，驱动技术专家，敢于面对这一技术挑战，成功研发出新的驱动方案，——DM66200H系列步进电机(图2)。该系列产品特别适合要求大孔径的应用。总直径66 mm，该系列电机空心轴内径非常大，达到40 mm，厚度只有24 mm，重量轻至218 g，依靠这些紧凑驱动装置的优势，产品还具有安装简单，安装空间非常小的特点。带孔转子直接驱动中心孔周围的机械零件，因此不需要额外的传动装置(图3)。这样就避免了机械反冲。
DM66200H爆炸
虽然新的空心轴直接驱动装置最初是为光学和光电应用开发的，但它们也开辟了其他有趣的应用领域，例如由于空间限制需要通过电机驱动轴的车轮驱动装置，或者膝盖和肩膀假体。理论上，电缆、气体、液体或光信号需要通过中心孔的任何应用都可以使用(图4)。除了显微镜载物台、光圈、变焦镜头和激光束控制器等光学应用之外，它还可以用来完成许多控制和定位任务。典型的应用还包括转盘、天线座和空气或气体阀门。
光学光子激光器
以最佳组合实现高效率值
直接驱动基于FAULHABER成熟的步进电机技术。这种多极两相永磁电机每转200步。它在全步进模式下的分辨率高达1.8，因此在开环模式下可以实现精确定位。它的动态扭矩高达200 mNm，因此可以驱动大负载。最大保持扭矩为307 mNm，增压时甚至高达581 mNm。因此，不需要制动装置。最高转速为每分钟2000转。对于许多应用，紧凑型直接驱动是速度和扭矩的最佳组合。由于滚珠轴承是唯一的磨损部件，它可以确保零维护和连续运行。可根据应用要求进行调整，如特殊润滑剂、定制绕组、特殊电缆和连接器以及装配法兰。
机械臂
带大直径内孔和高效直接驱动装置(faulhaber.com.cn)