21000系列 Size 8型 Hybrid直線步進馬達

Haydon Kerk 21000 系列 Size 8 混合式步進線性致動器，機身僅 21mm（0.8 吋），為全球最小的線性致動器之一。單層（Single Stack）推力達 10 lbs（44 N），雙層（Double Stack）推力提升至 17 lbs（75 N）。
提供 Captive、Non-Captive 及 External Linear 三種設計，解析度自 0.00006 in（0.0015 mm）至 0.00157 in（0.04 mm）每步，並可搭配光學編碼器、近接感測器、防背隙螺帽與 TFE 塗層導螺桿等選配組件，適用於空間受限的精密運動控制應用

Specifications 產品說明

HAYDON KERK PITTMAN｜21000 SERIES

21000系列 size 8型 Hybrid直線步進馬達

Haydon Kerk Pittman 屢獲殊榮的微型馬達產品線成員，21mm（0.8 吋）機身為全球最小的線性致動器之一，並提供單層與雙層兩種推力配置。

Captive 固定軸

Non-captive 貫通軸

External 外部驅動

1.8° 步進角

Bipolar 雙極

FRAME SIZE

21 mm

0.8 吋緊湊機身

SINGLE STACK

44 N

10 lb 最大推力

DOUBLE STACK

75 N

17 lb 最大推力

RESOLUTION

0.0015

mm / step 起

FORCE COMPARISON｜推力對比

單層 44 N

雙層 75 N

相同 21mm 機身寬度，雙層提供約 1.7 倍推力

OVERVIEW｜產品概述

世界最小等級的混合式線性致動器

21000 系列 Size 8（21mm）混合式精密步進馬達僅佔 0.8 吋（21mm）空間，內含多項專利創新設計，在極小的封裝中提供高性能與高耐久性。單層（Single Stack）推力達 10 lbs（44 N）；雙層（Double Stack）在相同 20mm 級機身寬度下將推力提升至 17 lbs（75 N），為線性運動設計帶來新的可能。

依推力與運動需求，可選擇 單層 Single Stack 或 雙層 Double Stack；兩者皆提供 Captive、Non-captive 與 External 三種型式，並可搭配增量編碼器、近接感測器（Captive 型）、防背隙螺帽與 TFE 塗層導程螺桿等選配組件。

◱

微型化設計

21mm 機身適合空間受限的精密機構與小型設備。

⇄

多種運動型式

固定軸、貫通軸、外部驅動三種結構，便於系統整合。

⊹

高解析度

最低每步 0.0015mm，適合細微位移與精密定位。

SPECIFICATIONS｜技術規格

單層與雙層規格比較

電流、電阻、電感三列數值依序對應 2.5 / 5 / 7.5 VDC

項目 Parameter	單層Single Stack	雙層Double Stack
料號 Captive	21H4(X)-V	21M4(X)-V
料號 Non-captive	21F4(X)-V	21L4(X)-V
料號 External	E21H4(X)-V	E21M4(X)-V
步進角 / 接線	1.8° · Bipolar 雙極	1.8° · Bipolar 雙極
繞組電壓	2.5 / 5 / 7.5 VDC	2.5 / 5 / 7.5 VDC
每相電流 (A rms)	0.49 / 0.24 / 0.16	1.32 / 0.65 / 0.43
每相電阻 (Ω)	5.1 / 20.4 / 45.9	1.9 / 7.7 / 17.3
每相電感 (mH)	1.5 / 5.0 / 11.7	0.8 / 3.2 / 6.1
功率消耗	2.45 W Total	6.5 W Total
轉子慣量	1.4 g·cm²	2.6 g·cm²
絕緣等級	Class B（可選 Class F）	Class B（可選 Class F）
重量	1.5 oz (43 g)	2.4 oz (68 g)
絕緣電阻	20 MΩ	20 MΩ

共通規格：導程螺桿 Ø0.14 in（3.56mm）；法蘭 15.40mm（.606 in）方形；安裝螺紋 4× M2×0.4；引線 4× #28AWG，長度 304.8mm（12 in）；Class B 標準馬達最高工作溫度 130°C。

Size 8 可選整合式 JST 連接器（Motor 端 S04B-ZESK-2D，額定 2A，對應 24–28 AWG 線徑），亦可搭配光學增量編碼器（250 / 300 CPR，即 1000 / 1200 PPR），適用 Captive、Non-captive 與 External 全型式。

TRAVEL / STEP｜每步線性行程

解析度代碼（Code ID）對照

什麼是 Code ID？
Code ID 是料號中的解析度欄位，用來指定導程螺桿每一步的移動距離。例如 E-21-H-4-AB-7.5-910 中的 AB 代表每步 0.005mm。數值越小，解析度與推力越高，但速度較慢。

Code ID	inch / step	mm / step	特性
U * *	0.00006	0.0015	最高解析 · 最大推力（僅單層）
AA *	0.000098	0.0025	高解析
N	0.00012	0.0030	高解析
AB	0.00019	0.005	中高解析
K	0.00024	0.006	中高解析
AC	0.00039	0.01	中解析
J	0.00048	0.0121	平衡型
AD	0.00078	0.02	通用型
AE	0.00157	0.04	最快速度 · 最小推力

* U、AA 無法提供 TFE 塗層。 U * *（0.0015mm/step）僅單層 Single Stack 提供，雙層自 AA 起。

PART NUMBER｜料號編碼

如何解讀型號

前綴

–

系列

–

型式

–

線圈

–

解析度

–

7.5

電壓

–

910

行程

#	欄位	範例	說明
1	前綴 Prefix	E	E＝External／K＝External 40°牙型／P＝近接感測器／S＝Home 開關
2	系列 Series	21	21000 系列（Size 8 · 21mm）
3	型式 Style	H	F＝單層貫通／H＝單層固定・外部／L＝雙層貫通／M＝雙層固定・外部
4	線圈 Coils	4	Bipolar 雙極（4 線）
5	解析度 Code ID	AB	每步行程代碼（見上方對照表）
6	電壓 Voltage	7.5	2.5＝2.5VDC／05＝5VDC／7.5＝7.5VDC，可客製
7	行程 Suffix	910	行程代碼 -904 至 -920；-800＝公制；-900＝外部型附脂法蘭；-XXX＝客製

料號中的破折號必須保留。訂購前建議依推力、速度、行程、解析度與驅動方式確認完整型號。

單層 vs. 雙層差異速覽

項目	單層Single Stack	雙層 Double Stack
型式碼	F／H	L／M
最大推力	44 N (10 lb)	75 N (17 lb)
功率消耗	2.45 W	6.5 W
每相電流 @5V	0.24 A	0.65 A
轉子慣量	1.4 g·cm²	2.6 g·cm²
重量	43 g	68 g
標準螺桿長度	4 in（101.6mm），可加長	最長 6 in（152mm），可加長
適用取向	精密定位、功耗最低	高推力、高加速能力

選單層，當你…

追求最省空間、功耗最低（2.45W）、一般精密定位即可滿足需求，或需要最高解析度 U（0.0015mm/step）。

選雙層，當你…

需要更高推力（75N）與加速能力，可接受略長機身與較高功耗。

PERFORMANCE CURVES｜性能曲線

推力性能曲線

比較單層與雙層在不同 Code ID 下的推力表現。測試條件：Chopper 斬波驅動、100% Duty Cycle、Bipolar 雙極、Ø0.14 in（3.56mm）導程螺桿（雙層另以 8:1 線圈對電源電壓比量測）。

單層｜Force vs. Pulse Rate

雙層｜Force vs. Pulse Rate

單層｜Force vs. Linear Velocity

雙層｜Force vs. Linear Velocity

曲線圖虛線為 Recommended Load Limit（建議負載上限）。選型時應保留安全裕度；斬波驅動曲線以 5V 馬達搭配 40V 電源量測。L/R 驅動峰值推力及速度會下降，改用單極驅動推力將再減少 30%。加減速斜坡（Ramping）可提高頂速或加快重載加速，並可避免停止時過衝。

STROKE｜行程對照

Captive 行程與尺寸

Stroke	Dim. A	B 單層	B 雙層	Suffix
0.354 (9.0)	0.437 (11.10)	0.062 (1.58)	0.000 (0.00)	-904
0.500 (12.7)	0.583 (14.81)	0.208 (5.28)	0.011 (0.28)	-905
0.750 (19.05)	0.833 (21.16)	0.458 (11.63)	0.261 (6.63)	-907
1.000 (25.4)	1.083 (27.51)	0.708 (17.98)	0.511 (12.98)	-910
1.250 (31.8)	1.333 (33.86)	0.958 (24.33)	0.761 (19.33)	-912
1.500 (38.1)	1.583 (40.21)	1.208 (30.68)	1.011 (25.68)	-915
1.750 (44.45)	1.833 (46.56)	1.458 (37.03)	—	-917
2.000 (50.8)	2.083 (52.91)	1.708 (43.38)	—	-920

單層提供 -904 至 -920；雙層提供 -904 至 -915（不提供 -917、-920）。Non-captive 標準螺桿長度：單層 4 in（101.6mm）、雙層最長 6 in（152mm），皆可加長。External 以 -900 表示，附潤滑脂與法蘭螺帽。伸出或縮回至極限位置時可能需要特殊驅動考量。

CONFIGURATIONS｜三種型式