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Grundlagen des Schrittmotors

Schrittmotor (auch als Schrittmotor bezeichnet) ist im Grunde einbürstenloser Gleichstrommotor, dessen Rotor sich in Reaktion auf einen Eingangsstromimpuls um eine feste Winkelstufe dreht. Das heißt, die volle Drehung des Rotors wird in gleiche Anzahl von Schritten unterteilt, und der Rotor dreht sich für jeden Stromimpuls um einen Schritt. Schrittmotoren werden immer beliebter, da sie direkt von Computern, Mikroprozessoren oder Mikrocontrollern gesteuert werden können.
Schrittmotoren werden zur genauen Positionierung eines Objekts oder zur präzisen Geschwindigkeitsregelung ohne Rückführung verwendet.

Wie funktioniert ein Schrittmotor?

Das Einzigartige an einem Schrittmotor ist, dass dasDie Welle dreht sich in bestimmten Schritten, wobei jedes Mal, wenn ein Befehlsimpuls empfangen wird, ein Schritt ausgeführt wird. Wenn eine bestimmte Anzahl von Impulsen geliefert wird, dreht sich die Welle um einen bestimmten bekannten Winkel. Der Rotor eines Schrittmotors ist zahnradförmig und kann aus ferromagnetischem Material oder Permanentmagnet bestehen. Um den zahnradförmigen Rotor sind mehrere gezahnte Pole angeordnet, auf denen Feldspulen aufgewickelt sind. Die Statorpole werden auf geeignete Weise mit einem Mikrocontroller oder Mikroprozessor oder auf andere Weise magnetisiert.
Zunächst wird ein Pol durch Anlegen der entsprechenden Feldspule magnetisiert. Dieser gezahnte Pol richtet dann die Rotorzähne aufgrund der magnetischen Anziehungskraft aus. Die Rotorzähne sind leicht vom nächsten Pol versetzt.
Im nächsten Schritt wird der erste Pol entmagnetisiert und der zweite wird magnetisiert. Dies bewirkt, dass sich der Rotor in einem festen Winkel mit dem zweiten Pol ausrichtet und mit dem vorherigen Pol versetzt ist.
Das war der Grundprinzip eines Schrittmotors. Der Rotor kann aus mehreren Stapeln bestehen, um mehr Schritte zu erreichen. Es können auch verschiedene Arten von Schritten (wie Vollschritt, Halbschritt oder Mikroschritt) verwendet werden, um weitere Schritte zu erreichen.

Die untenstehende Animation kann das grundlegende Verständnis erleichtern Arbeiten eines Schrittmotors.

Arbeiten des Schrittmotors


Arten von Schrittmotoren:

  1. Permanentmagnet-Schrittmotor:
    Diese Art von Schrittmotor hat gewickelte Statorpole. Es hat einen permanent magnetisierten Rotor, der zylindrisch aufgebaut ist. Bei diesem Typ hängt die Richtung des Rotors von der Polarität des Statorstroms ab.
  2. Schrittmotor mit variabler Reluktanz:
    Es hat auch den gewickelten Stator gleich dem vonDauermagnettyp, der Rotor ist jedoch nicht magnetisch. Der Rotor besteht aus ferromagnetischem Material wie Eisen. Wenn der Statorpol magnetisiert ist, werden die Rotorzähne mit dem magnetisierten Statorpol ausgerichtet. Dieser Motortyp arbeitet nach dem Prinzip der Minimierung des Reluktanzwegs des Magnetfelds.
  3. Hybridschrittmotor:
    Es kombiniert Eigenschaften sowohl des Permanentmagnettyps als auch des Motors mit variabler Reluktanz. Der Rotor ist permanentmagnetisch und mit radialen Weicheisenzähnen axial magnetisiert.

Bemerkungen