{"id":90765,"date":"2019-12-19T13:07:37","date_gmt":"2019-12-19T12:07:37","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/silniki-krokowe-jak-to-dziala\/"},"modified":"2024-09-27T13:16:11","modified_gmt":"2024-09-27T11:16:11","slug":"schrittmotoren-wie-funktionieren-sie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/schrittmotoren-wie-funktionieren-sie\/","title":{"rendered":"Schrittmotoren – Wie funktionieren sie?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 10<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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\n\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\tSchrittmotoren - Preise<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/span>\n\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Stellen Sie sich vor, Sie ber\u00fchren mit Ihrer Fingerspitze die Nasenspitze. Versuchen Sie nun, dies mit geschlossenen Augen zu tun – es gelingt immer noch m\u00fchelos, und zwar dank der Steuerungsimpulse, die vom Gehirn an die Nervenbahnen des Bewegungsapparats gesendet werden. Scheinbar nicht zusammenh\u00e4ngende T\u00e4tigkeiten wie Stabhochsprung, Hornhauttransplantationen, das Honen der Zylinderlaufbuchsen eines Kolbenmotors oder das Kalibrieren von Messger\u00e4ten erfordern alle das Vorhandensein eines gemeinsamen Faktors: die Pr\u00e4zision der menschlichen Handbewegungen. Stellen wir uns nun vor, dass wir einen Roboterarm bauen wollen, dessen Aufgabe darin besteht, die Zusammenarbeit der Muskeln der Hand mit dem Skelettsystem durch eine Anordnung von entsprechend miteinander verbundenen R\u00e4dern, Zahnr\u00e4dern, Scharnieren, Rahmen und anderen beweglichen Teilen zu replizieren – klingt das nicht beeindruckend? Eines der gr\u00f6\u00dften Probleme bei der Entwicklung einer solchen Konstruktion ist die Wahl des richtigen Antriebs, der einer der wichtigsten Faktoren f\u00fcr die Pr\u00e4zision der ausgef\u00fchrten Bewegungen ist. Gew\u00f6hnliche Elektromotoren, deren Rotor sich kontinuierlich dreht (wie sie z.B. in handgef\u00fchrten Elektrowerkzeugen zu finden sind), erf\u00fcllen ihren Zweck in einer solchen Anwendung nicht ausreichend. Zu diesem Zweck werden gerne Motoren verwendet, die, gesteuert durch ein geeignetes elektronisches System, im Gegensatz zu herk\u00f6mmlichen Elektromotoren einen Rotor verwenden, der sich auf diskrete Weise dreht, wobei eine endliche Anzahl von Einzelschritten, die durch eine sich wiederholende Winkeldrehung dargestellt werden, in der Summe eine vollst\u00e4ndige Winkeldrehung ergeben. In diesem Artikel werden wir Ihnen erkl\u00e4ren, was Schrittmotoren sind, wie sie aufgebaut sind und funktionieren, in welchen Anwendungen sie eingesetzt werden und welche Vor- und Nachteile sie haben. Wenn Sie sich also daf\u00fcr interessieren, was ein Schrittmotor ist<\/b>, dann lesen Sie weiter. <\/p>\n

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Konventionelle Elektromotoren – nicht f\u00fcr Roboter?<\/h2>\n

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Bevor wir auf den Aufbau und die Funktionsweise eines Schrittmotors eingehen, sollten wir uns ansehen, warum ein herk\u00f6mmlicher B\u00fcrsten-Elektromotor, bei dem sich der Rotor kontinuierlich dreht, im Hinblick auf die Pr\u00e4zision der ausgef\u00fchrten Bewegungen keine allzu gute L\u00f6sung f\u00fcr Roboterkonstruktionen ist. Gleichstromkommutatormotoren bestehen aus einem feststehenden Element (dem Stator) in Form eines zylindrischen Rings, der entlang seiner H\u00f6henachse halbiert ist, und einem beweglichen Element, dem Rotor, der aus Wicklungen besteht, denen \u00fcber Kohle- oder Kohlegraphitb\u00fcrsten und Kommutatorringe eine Versorgungsspannung zugef\u00fchrt wird – ein spezieller Schaltkreis, durch den der Rotor eine Drehung in eine Richtung ausf\u00fchrt. Das Magnetfeld des gespeisten Rotors (Elektromagnet) interagiert mit dem Magnetfeld des Stators (Dauermagnet) und treibt den Rotor in Drehung. Elektromotoren k\u00f6nnen auch auf der Grundlage des Ph\u00e4nomens der elektromagnetischen Induktion arbeiten, ohne dass ein Kommutator verwendet wird – dazu geh\u00f6ren Asynchronmaschinen mit Kurzschlussl\u00e4ufer und Anlaufhilfsschaltung und Ringrotor mit variablem Wicklungswiderstand sowie Synchronmaschinen, bei denen die Erregerwicklung, die sich normalerweise auf dem Rotor befindet, mit Gleichstrom versorgt wird. Sowohl Gleichstrom- als auch Wechselstrommotoren sind in vielen netz- und batteriebetriebenen Haushalts- und Gewerbeger\u00e4ten zu finden – wie z.B. in Waschmaschinen, Klimaanlagen, handgef\u00fchrten Elektrowerkzeugen, Computern, F\u00f6rderb\u00e4ndern, Kr\u00e4nen, Drohnen, Spielzeug, Fahrzeugen und vielen anderen. Unabh\u00e4ngig von der Konstruktion und dem Funktionsprinzip des Motors besteht seine Aufgabe darin, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Neben L\u00f6sungen wie dem \u00c4ndern der Anzahl der Rotorpolpaare und dem Umschalten von Wicklungen erm\u00f6glichen moderne Elektronik und Software auch die pr\u00e4zise Steuerung des Motorbetriebs in Bezug auf Geschwindigkeit und Drehrichtung. Nehmen wir nun an, wir wollen einen Roboterarm eines elektrisch angetriebenen Roboters bauen, der eine recht phantasievolle Aufgabe ausf\u00fchrt – indem er an den beweglichen Gelenken seines Arms Drehbewegungen mit einer Winkelgenauigkeit von 1\u00ba ausf\u00fchrt, greift der Roboter eine Tasse mit unserem Lieblingsgetr\u00e4nk und bewegt sie auf dem Schreibtisch – von der Kanne in den Bereich um die Computermaus. Indem wir einen oder mehrere geeignet angebrachte Elektromotoren verwenden, um den Roboterarm in Bewegung zu setzen, die f\u00fcr sehr kurze Zeitr\u00e4ume ein- und ausgeschaltet werden, erreichen wir so eine Ver\u00e4nderung der geometrischen Position um einen gewissen Winkel und halten den Arm in dieser Position an. Der Haken an der Sache ist, dass man nicht genau wei\u00df, um welchen Winkel sich die Rotoren der einzelnen Motoren gedreht haben. Das h\u00e4ngt von vielen Faktoren ab, wie z.B. den elektrischen und mechanischen Parametern des Motors – seiner Leistung, den Zeitverlaufsparametern der Versorgungsspannung, dem Drehmoment an der Welle und den mechanischen Parametern des Roboterarms. Ein mit herk\u00f6mmlichen Elektromotoren gebauter Roboter k\u00f6nnte im besten Fall unser Lieblingsgetr\u00e4nk versch\u00fctten – im schlimmsten Fall auf der Computertastatur landen. Um dies zu verhindern, ist es am besten, f\u00fcr unseren Plan Schrittmotoren zu verwenden – eine besondere Art von Gleichstrommotoren, die im Gegensatz zu konventionellen Motoren Drehungen in pr\u00e4zisen Winkeln ausf\u00fchren k\u00f6nnen, je nach den Konstruktionsparametern des Motors und der mit ihm arbeitenden Instrumente. <\/p>\n

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Schrittmotoren – Eigenschaften<\/h2>\n

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Obwohl Schrittmotoren ebenso wie herk\u00f6mmliche Gleichstrommotoren, die sich kontinuierlich drehen, mit Gleichspannung arbeiten, unterscheidet sich ihr Aufbau leicht von letzteren. Der Hauptunterschied besteht im Fehlen von B\u00fcrsten und einem Kommutator – den Komponenten, die f\u00fcr den Antrieb des Rotors und dessen konstante Drehung verantwortlich sind. Schrittmotor – was ist das?<\/b> Wof\u00fcr ist dieses Ger\u00e4t zust\u00e4ndig? Mehr dazu erfahren Sie sp\u00e4ter in diesem Artikel. <\/p>\n

Schrittmotor – was ist das?<\/h2>\n

Ein Schrittmotor ist eine Art b\u00fcrstenloser Motor, aber unter diesem Namen sind vor allem Gleichstrommotoren mit der Bezeichnung BLDC bekannt, sowie \u00e4hnliche Konstruktionen in Form von Permanentmagnet-Synchronmaschinen, die mit Wechselspannung betrieben werden. Ein weiterer Unterschied ist die Konstruktion des Rotors. In einem gew\u00f6hnlichen Gleichstrommotor wird die Drehbewegung durch die Wechselwirkung des Magnetfelds des Permanentmagneten (Stator) mit dem Magnetfeld des Elektromagneten (Rotor) erzeugt, das durch den Strom in seinen Wicklungen entsteht. <\/p>\n

Schrittmotor-Aufbau<\/h2>\n

Bei einem Schrittmotor hingegen ist es umgekehrt – der Rotor ist aus einem Permanentmagneten aufgebaut und die Wicklung wird von Elektromagneten gebildet. Der n\u00e4chste Konstruktionsunterschied ist die Konstruktion von Stator und Rotor. Anstelle eines monolithischen Magneten (des Stators) und eines einzelnen in der Wicklung angeordneten Drahtes (des Rotors) verwendet der Schrittmotor einen Rotor in Form eines Permanentmagneten in einer zahnrad\u00e4hnlichen Form, der in eine konstruktiv festgelegte Anzahl von Abschnitten unterteilt ist, und einen Stator, dessen Wicklung in dieselbe Anzahl von Abschnitten wie der Rotor unterteilt ist. <\/p>\n

Schrittmotor Funktionsprinzip<\/h2>\n

Und schlie\u00dflich ein entscheidender Unterschied: Der Schrittmotor kann sich nicht nur pr\u00e4zise drehen, sondern auch – auf Basis einer R\u00fcckkopplung – eine feste Position als Reaktion auf eine gegebene mechanische Belastung der Rotorwelle beibehalten, was bereits in der Entwicklungsphase von Robotern und anderen elektromechanischen Systemen sehr wichtig ist. Ein geeignetes Steuersystem sorgt daf\u00fcr, dass die Spannung pulsierend an die Schrittmotorwicklungen angelegt wird, so dass wir als Reaktion darauf einen geeigneten Wert f\u00fcr das Haltemoment an der Rotorwelle erhalten, der bewirkt, dass der Rotor in einer bestimmten festen Position gehalten wird, auch wenn sich die mechanische Belastung \u00e4ndert. Bei herk\u00f6mmlichen Elektromotoren ist ein solcher Effekt schwer, um nicht zu sagen unm\u00f6glich, zu erreichen. <\/p>\n

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Physikalische Grundlagen der Konstruktion von Schrittmotoren und ihre Auswirkungen auf das Funktionsprinzip<\/h2>\n

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Schrittmotor – was ist das? Wie funktioniert er? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir nun das Prinzip des Schrittmotors anhand seines Aufbaus skizzieren. Kurz gesagt, der Rotor dreht sich in einer bestimmten Anzahl von z\u00e4hlbaren kleinen Schritten durch das Anlegen einer gepulsten Spannung an die Statorwicklungen, d.h. Magnetfeldimpulse, deren Quelle der Strom ist, der in den Wicklungen flie\u00dft und durch eine bestimmte Spannung erzwungen wird. Der Rotor eines Schrittmotors besteht aus zwei Scheiben, die gegens\u00e4tzlich magnetisiert sind – wie beim Magnetfeld der Erde stellt jede Scheibe einen Nord- (N) bzw. S\u00fcdpol (S) dar. Die R\u00e4nder der beiden Scheiben stehen aufgrund ihrer entgegengesetzten Magnetisierung in Wechselwirkung zueinander. Der Stator, der sich um den Rotor herum befindet, besteht aus voneinander unabh\u00e4ngigen Elektromagneten, deren Pole paarweise gegeneinander geschaltet sind und die beim Anlegen einer Spannung eine Drehung des Rotors bewirken. Die Anzahl der gleichzeitig eingeschalteten Polpaare bestimmt die Anzahl der Schritte, die zusammen den Rotordrehwinkel bilden. Wenn der Stator beispielsweise 100 Polpaare bildet und wir wollen, dass der Motor einen Drehwinkel von 36\u00ba macht, dann muss eine Spannung an 10 Polpaare angelegt werden, die nacheinander gegeneinander versetzt sind. <\/p>\n

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Wie dreht sich der Schrittmotor?<\/h2>\n

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Um das Prinzip des Permanentmagnet-Schrittmotors in einfachen Worten zu veranschaulichen, werden wir es an einem primitiven Modell veranschaulichen, dessen Stator mit zwei Polpaaren mit Wicklungen ausgestattet ist und dessen Rotorscheibe vierpolig ist. Seine magnetische Struktur ist bipolar – das bedeutet, dass seine Schrittaufl\u00f6sung – d.h. die Anzahl der Schritte pro voller Umdrehung – 4 betr\u00e4gt, was bedeutet, dass der Motorrotor f\u00fcr einen einzigen Schritt eine 90\u00ba-Drehung macht. Die Elektromagnete sind wie ein Kompass angeordnet, d.h. so, als ob sie in die Richtungen Norden, Osten, S\u00fcden und Westen zeigen w\u00fcrden, oder analog zum Zifferblatt einer Zeigeruhr – jeweils anstelle der Stunden ”12”, ”3”, ”6” und ”9”. Im ersten Schritt wird durch das Einschalten eines Elektromagnetenpaares bei ”3” und ”9” ein Magnetfeld erzeugt, das den Rotor abst\u00f6\u00dft und ihn zu einer Vierteldrehung veranlasst. Im zweiten Schritt werden die Elektromagneten ”3” und ”9” ausgeschaltet und gleichzeitig werden die Elektromagneten ”12” und ”6” eingeschaltet, die in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Rotors eine weitere Vierteldrehung bewirken. Im dritten Schritt werden die Wicklungen ”12” und ”6” ausgeschaltet und die Wicklungen ”3” und ”9” wieder eingeschaltet – damit sich der Rotor in der gleichen Richtung weiterdreht, ist es notwendig, eine Spannung mit der entgegengesetzten Polarit\u00e4t wie im ersten Schritt anzulegen. Der vierte Schritt ist identisch mit dem zweiten Schritt, aber auch hier ist eine Spannung mit umgekehrter Polarit\u00e4t erforderlich, damit sich der Rotor in dieselbe Richtung dreht. <\/p>\n

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Anzahl der Polpaare, Schrittaufl\u00f6sung und ihr Einfluss auf die Genauigkeit von Schrittmotoren<\/h2>\n

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Aus dem Prinzip eines Schrittmotors mit zwei Wicklungspaaren folgt, dass diese abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden. Bei Konstruktionen mit mehr Stator- und Rotorpolpaaren werden Sie einen geringeren Winkelabstand zwischen den Wicklungen feststellen – bei einem Motor mit drei Polpaaren sind die Elektromagnete beispielsweise alle 60\u00ba und bei vier Polpaaren alle 45\u00ba angeordnet. Es gibt auch Ausf\u00fchrungen mit einer ungeraden Anzahl von Polen – bei einem Motor mit drei Wicklungen, wie bei klassischen Drehstrommotoren, sind die Wicklungen beispielsweise in einem Abstand von 120\u00ba zueinander angeordnet. Die Rotorscheiben eines Schrittmotors haben dagegen Z\u00e4hne an ihren R\u00e4ndern, die \u00fcber den Umfang der Scheibe verteilt sind, und die Stator-Elektromagneten haben Kerben, die in gleichen Abst\u00e4nden wie die auf den Rotorscheiben angeordnet sind. Je gr\u00f6\u00dfer die Anzahl der Z\u00e4hne ist, desto h\u00f6her ist die Aufl\u00f6sung des Schrittmotors und desto besser kann der Motor in Anwendungen eingesetzt werden, die eine h\u00f6here Genauigkeit erfordern. <\/p>\n

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Vor- und Nachteile von Schrittmotoren in der Praxis<\/h2>\n

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Schrittmotoren haben eine Reihe von Vorteilen. Ihr Einsatz erm\u00f6glicht die pr\u00e4zise Steuerung verschiedener technologischer Prozesse. Abh\u00e4ngig von der Schrittaufl\u00f6sung des Motors ist es m\u00f6glich, den gew\u00fcnschten Drehwinkel zu erreichen. Wenn jedoch zu viele Impulse an die Wicklungen angelegt werden, z.B. pro Sekunde, kann es sein, dass der Motor nicht mit der Steuerung Schritt h\u00e4lt, was insbesondere bei professionellen Anwendungen h\u00f6chst unerw\u00fcnscht ist – die Begrenzung liegt dann in der Mechanik der beweglichen Teile und den Parametern der f\u00fcr den Rotor und den Stator verwendeten ferromagnetischen Materialien. Ein guter Ausweg aus einer solchen problematischen Situation ist die Verwendung eines Servos mit R\u00fcckkopplungsmechanismus. Der Servo hat eine eingebaute Encoderscheibe auf dem rotierenden Element, die mit einer Fotozelle und einem Anschluss f\u00fcr die Versorgung mit Strom und Steuerspannungen zusammenarbeitet. Durch die Unterteilung des Scheibenfeldes in schwarze und wei\u00dfe Kreissegmente gleicher Gr\u00f6\u00dfe kann die Lichtschranke dem Steuerungssystem Informationen \u00fcber den Winkel liefern, um den sich der Servorotor gedreht hat. Diese Art der R\u00fcckkopplung erm\u00f6glicht im Vergleich zu einem einfachen Schrittmotor eine pr\u00e4zise Steuerung der Servoposition, ist aber auch teurer, weshalb Schrittmotoren im Vergleich zu Servos beliebter sind. Obwohl Schrittmotoren oft nicht mit der Pr\u00e4zision von Servos mithalten k\u00f6nnen, sind sie doch auch sehr zuverl\u00e4ssig. Auf einen voreingestellten Steuerimpuls reagiert der Motor, indem er die Wellenposition exakt auf die von der Steuerung vorgegebene Position einstellt, kombiniert mit einer genauen und schnellen Geschwindigkeitsreaktion. Dar\u00fcber hinaus sprechen das hohe Drehmoment und die geringe Vibration im unteren Drehzahlbereich f\u00fcr den Einsatz dieser Motoren in Anwendungen, die schnelle Positions\u00e4nderungen von angetriebenen Objekten \u00fcber kurze Strecken erfordern. Schrittmotoren erfreuen sich auch in einer Vielzahl von Branchen gro\u00dfer Beliebtheit, in denen eine hohe Genauigkeit erforderlich ist, wie z.B. in der automatisierten Produktion von Halbleitern, mechanischen Komponenten, Photovoltaik-Panels, Diagnoseger\u00e4ten, Fotoausr\u00fcstungen, Druckern und in der Automobilindustrie, wo sie f\u00fcr die Aufrechterhaltung der Leerlaufdrehzahl eines Verbrennungsmotors verantwortlich sind. <\/p>\n

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Die Erfindung des Schrittmotors<\/h2>\n

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Der erste Schrittmotor wurde 1912 von Frank Wood entwickelt und nach verschiedenen Modifikationen zehn Jahre sp\u00e4ter in einer Ver\u00f6ffentlichung mit dem Titel \u201eThe Art of Stepping\u201c patentiert. Bei Woods Erfindung wurde ein Stator verwendet, der aus f\u00fcnf Elektromagneten bestand, die \u00fcber den Umfang des Rades verteilt waren und in verschiedenen Kombinationen eingeschaltet wurden, wodurch der Rotor durch ein Magnetfeld in Bewegung gesetzt wurde. Der Schrittmotor ist also bereits erfunden – wof\u00fcr ist er zust\u00e4ndig?<\/b> Nach Angaben des Konstrukteurs soll die Erfindung die schrittweise Ausf\u00fchrung von Drehbewegungen unter Nutzung der nat\u00fcrlichen Eigenschaften ferromagnetischer Materialien demonstrieren. <\/p>\n

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Bremsmoment vs. Haltemoment<\/h2>\n

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Der Bremsmoment eines Schrittmotors bezieht sich auf den leichten Widerstand, der beim Drehen der von der Versorgungsspannungsquelle abgeschalteten Motorwelle zu sp\u00fcren ist. Das Vorhandensein dieses Drehmoments wird durch die Wechselwirkung des Magnetfelds des Stators mit dem Magnetfeld des Rotors verursacht und h\u00e4ngt von der Form der Hystereseschleife der magnetischen Induktion der Materialien ab (ihre Magnetisierungseigenschaften – d.h. die magnetische Induktion als Funktion der Magnetfeldst\u00e4rke). Und das Haltedrehmoment gibt an, wie viel Kraft, abh\u00e4ngig von der L\u00e4nge des Lastarms auf der Welle, beim maximalen Wert des von den Motorwicklungen aufgenommenen Stroms maximal aufgebracht werden kann. Dies ist einer der wichtigsten Parameter bei der Auswahl eines Schrittmotors f\u00fcr eine bestimmte Anwendung. <\/p>\n

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Schrittmotorsteuerung mit offenem und geschlossenem Regelkreis<\/h2>\n

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Einer der Hauptvorteile des Schrittmotorkonzepts ist die Anpassung seines Aufbaus f\u00fcr eine offene R\u00fcckkopplung, bei der der Motor durch eine Folge von Impulsen mit festen Wellenformparametern gesteuert wird, ohne dass eine R\u00fcckkopplung angeschlossen werden muss. Dadurch werden die Kosten der Anwendung gesenkt. Eine solche L\u00f6sung ist jedoch anf\u00e4llig f\u00fcr Vibrationen, \u00fcbersprungene Schritte, wenn die Frequenz der Steuerimpulse zu hoch ist, und Probleme beim Erreichen hoher Drehzahlen. Bei Anwendungen, die eine gr\u00f6\u00dfere Zuverl\u00e4ssigkeit und Betriebsstabilit\u00e4t erfordern, ist es ratsam, einen geschlossenen Regelkreis einzusetzen, bei dem ein st\u00e4ndiger Informationsaustausch zwischen dem Steuersystem und dem Motor \u00fcber Motorparameter wie Drehzahl und Rotorwinkelposition stattfindet. Der Motor gewinnt dann deutlich an Leistung und erreicht die technische Leistungsf\u00e4higkeit von servobasierten Systemen. Der Nachteil einer solchen L\u00f6sung sind jedoch die h\u00f6heren Kosten. <\/p>\n

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Reluktanz-Motoren<\/h2>\n

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Ein weiterer Schrittmotortyp, der im Vergleich zu den Motoren mit Permanentmagneten etwas einfacher aufgebaut ist, ist der Schrittmotor mit variabler Reluktanz. Diese Motoren verf\u00fcgen \u00fcber einen Rotor aus weichmagnetischen Materialien und Diamagneten (Materialien, die keine magnetischen Eigenschaften aufweisen), verwenden aber wie Schrittmotoren mit Permanentmagneten einen Stator mit stromf\u00fchrenden Wicklungen. Da der Rotor nicht oder nur sehr schwach magnetisiert ist, gibt es keine Wechselwirkung zwischen ihm und dem Stator, wenn in den Statorwicklungen kein Strom flie\u00dft – daher bieten Schrittmotoren vom Typ Reluktanz kein Bremsmoment. Obwohl sie im Vergleich zu Permanentmagnet-Konstruktionen ein relativ geringes Drehmoment aufweisen, erweisen sie sich aufgrund ihres geringen Drehmomentabfalls als bessere L\u00f6sung im mittleren und oberen Drehzahlbereich. Au\u00dferdem zeichnen sie sich durch einen leisen Betrieb aus, was sie zu einer sehr guten L\u00f6sung f\u00fcr Anwendungen macht, die in Gebieten mit strengeren L\u00e4rmemissionsnormen betrieben werden. <\/p>\n

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Andere Typen: Hybridkonstruktionen – Kombination von Reluktanztechnologie mit Permanentmagneten<\/h2>\n

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Es gibt einen dritten Schrittmotortyp, der die Vorteile von Reluktanz- und Permanentmagnetkonstruktionen kombiniert. Der Rotor besteht aus zwei Teilen aus Permanentmagneten, deren Kr\u00e4fte entgegengesetzt zueinander gerichtet sind. Am Umfang des Rotors befinden sich Z\u00e4hne, die zueinander gegenphasig sind – d. h. auf der H\u00f6he der Z\u00e4hne des Nordpolrads befinden sich Einkerbungen am S\u00fcdpolrad und in gleicher Weise in der anderen Richtung. Der Stator des Motors ist ebenfalls so geformt, dass er mit den Z\u00e4hnen des Rotors \u00fcbereinstimmt. Diese Anordnung erleichtert den Fluss des magnetischen Flusses durch die Luftspalte, was sich im Vergleich zu Reluktanz- und Permanentmagnetkonstruktionen wesentlich g\u00fcnstiger auf das Haltemoment, das dynamische Drehmoment und das Bremsmoment auswirkt. Dar\u00fcber hinaus weisen Hybridmotoren eine h\u00f6here Schrittaufl\u00f6sung auf als ihre protoplastischen Vorbilder gleicher Leistung – einige der pr\u00e4zisesten Ausf\u00fchrungen weisen eine Aufl\u00f6sung von 500 Schritten auf, wobei ein einzelner Schritt einer Rotordrehung von 0,72\u00ba entspricht.
Es ist m\u00f6glich, diese Aufl\u00f6sung durch die Verwendung eines geeigneten Controllers mit einer Mikroschrittfunktion zu erweitern, d. h. den Standard-Einzelschritt in noch kleinere Schritte zu unterteilen, wodurch der Motor in fortschrittlicheren Anwendungen, einschlie\u00dflich 3D-Druckern, eingesetzt werden kann – auf diese Weise gewinnen gedruckte Objekte an Originaltreue. Hybridkonstruktionen zeichnen sich durch eine hohe Leistung aus, erfordern aber eine h\u00f6here Fertigungspr\u00e4zision und damit entsprechend h\u00f6here Kosten im Vergleich zu Reluktanz- und Permanentmagnetmotoren. Nichtsdestotrotz erfreut sich der hybride Schrittmotor bei Bastlern und Profis immer gr\u00f6\u00dferer Beliebtheit. <\/p>\n

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Schrittmotoren – FAQ<\/h2>\n\n
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