Schrittmotor näher erklärt
Schaltzeichen Schrittmotor
Schrittmotoren werden oft zur Positionieren verwendet, wobei auf eine Sensorik meist verzichtet werden kann, da man diesen Motor um einen bestimmten Schrittwinkel weiterschalten kann. Zudem kann dieser Motor auch bei Stillstand sein volles Moment aufbringen, ohne dass dieser sich überhitzt bzw. anders ausgedrückt: Sein Haltemoment ist sein Motormoment. Aber wie gelingen diesem Motor diese herausragenden Eigenschaften?
Aufbau und Funktionsweise eines Schrittmotors
Abgebildet ist ein sehr einfaches Modell eines permanent-erregten bipolaren Schrittmotors, welcher im Vollschritt angesteuert wird. Die noch unbekannten Begriffe werden nachfolgend noch erklärt.
Schrittmotor - Aufbau und Funktionsweise
Insgesamt muss hier 4 Mal geschaltet werden, bis eine vollständige 360°-Drehung durchlaufen wurde. Kenngrößen, den Schrittwinkel α bestimmen, sind:
- Anzahl der Ständerspulen, sprich Phasenzahl m
- Polpaarzahl p des Ankers
Damit können folgende Gleichungen abgeleitet werden:
Schrittwinkel α = 360°
2 p m
Anzahl z der Schritte für eine Umdrehung = 360° = 360°
α 2 p m
Schritte pro Sekunde = Umdr. pro Min * Schritte pro Umdr.
60 s/min
Wissenstest
Rechenaufgabe:
Ein zweisträngiger Schrittmotor hat einen Läufer mit 4 Polen und eine Drehzahl von 720 min-1. Bestimmen Sie
- Den Schrittwinkel
- Die Schrittzahl pro Umdrehung
- Die Schrittfrequenz (d.h. wie oft wird in der Sekunde „weitergeschaltet“?)