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Steuerung von Schrittmotoren

Apr 26, 2017

Schrittmotoren können als Elektromotoren ohne Kommutatoren betrachtet werden. Typischerweise sind alle Wicklungen im Motor Teil des Stators, und der Rotor ist entweder ein Permanentmagnet oder bei variablen Reluktanzmotoren ein gezahnter Block aus irgendeinem magnetisch weichen Material. Die gesamte Kommutierung muss von der Motorsteuerung extern gehandhabt werden, und typischerweise sind die Motoren und Steuerungen so ausgelegt, dass der Motor in jeder festen Position gehalten werden kann und auch auf die eine oder andere Weise gedreht werden kann. Die meisten Stepper, wie sie auch bekannt sind, können auf Audio-Frequenzen getreten werden, so dass sie sich ganz schnell drehen können, und mit einem entsprechenden Controller können sie gestartet und gestoppt werden "auf einem Cent" in kontrollierten Orientierungen.

Für einige Anwendungen gibt es die Wahl zwischen der Verwendung von Servomotoren und Schrittmotoren. Beide Arten von Motoren bieten ähnliche Möglichkeiten für eine präzise Positionierung, aber sie unterscheiden sich in einer Reihe von Möglichkeiten. Servomotoren erfordern analoge Rückkopplungsregelsysteme eines Typs. Typischerweise handelt es sich hierbei um ein Potentiometer, um eine Rückmeldung über die Rotorposition zu liefern, und eine Mischung von Schaltkreisen, um einen Strom durch den Motor anzutreiben, der umgekehrt proportional zu der Differenz zwischen der gewünschten Position und der aktuellen Position ist.

Bei der Wahl zwischen Steppern und Servos muss eine Reihe von Fragen berücksichtigt werden; Welche von diesen wird von der Anwendung abhängen. Beispielsweise hängt die Wiederholbarkeit der Positionierung mit einem Schrittmotor von der Geometrie des Motorrotors ab, während die Wiederholbarkeit der Positionierung mit einem Servomotor in der Regel von der Stabilität des Potentiometers und anderer analoger Komponenten im Rückkopplungskreis abhängt.

Schrittmotoren können in einfachen Steuerungssystemen eingesetzt werden. Diese sind in der Regel für Systeme geeignet, die bei niedrigen Beschleunigungen mit statischen Lasten arbeiten, aber eine geschlossene Regelung kann für hohe Beschleunigungen wesentlich sein, insbesondere wenn sie variable Lasten beinhalten. Wird ein Stepper in einer Steuerungsanlage übergeben, so geht die Kenntnis der Rotorposition verloren und das System muss neu initialisiert werden; Servomotoren unterliegen nicht diesem Problem.

Schrittmotoren sind in deutscher Sprache als Schrittmotoren bekannt, auf französisch als moteurs pas à pas und in spanisch als motor paso ein paso .