Schrittmotor näher erklärt

Schaltzeichen Schrittmotor

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

Schrittmotor - Aufbau und Funktionsweise

Insgesamt muss hier 4 Mal geschaltet werden, bis der dieser Motor eine vollständige 360°-Drehung durchlaufen hat. Kenngrößen, welche den Aufbau eines Schrittmotors – und damit auch seinen 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


? 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“?)

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