Wie funktioniert ein Schrittmotor?

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Schrittmotoren sind Gleichstrommotoren, die sich in diskreten Schritten bewegen. Ein Schrittmotor, auch als Schrittmotor oder Schrittmotor bekannt, ist ein bürstenloser Gleichstrom-Elektromotor, der eine volle Umdrehung in viele gleiche Schritte aufteilt. Sie haben mehrere Spulen, die in Gruppen organisiert sind, die als "Phasen" bezeichnet werden. Durch sequentielles Einschalten jeder Phase dreht sich der Motor um einen Schritt nach dem anderen. Durch computergesteuertes Steppen kann eine exakte Positionierung und/oder Geschwindigkeitssteuerung erreicht werden. Daher sind Schrittmotoren der Motor der Wahl für viele Präzisions-Bewegungssteuerungsanwendungen. Das heißt, die Position des Motors kann dann befohlen werden, sich ohne Positionssensor zur Rückmeldung (eine Steuerung mit offenem Regelkreis) in einem dieser Schritte zu bewegen und zu halten, solange der Motor in Bezug auf das Drehmoment und Geschwindigkeit sorgfältig auf die Schrittmotoranwendungen ausgelegt ist.

Wie funktioniert ein Schrittmotor?

Grundlegendes Arbeitsprinzip

 Schrittmotoren haben wie Elektromotoren einen stationären Teil (den Stator) und einen beweglichen Teil (den Rotor). Am Stator befinden sich Zähne, auf denen Spulen verdrahtet sind, während der Rotor entweder ein Permanentmagnet oder ein Eisenkern mit variabler Reluktanz ist. Der Schrittmotor besteht aus einem Rotor, der in der Regel ein Permanentmagnet ist und den die Wicklungen des Stators umgeben. Wenn wir die Wicklungen Schritt für Schritt in einer bestimmten Reihenfolge aktivieren und von einem Strom durchfließen lassen, magnetisieren sie den Stator bzw. bilden elektromagnetische Pole, die den Motorantrieb bewirken. Durch sequentielles Zuführen verschiedener Phasen kann der Rotor um einen bestimmten Betrag gedreht werden, um die gewünschte Endposition zu erreichen.

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Mikroschrittmotoren werden oft in drei Typen unterteilt: Permanentmagnet-Schrittmotor (PM), Schrittmotor mit variabler Reluktanz (VR) und Hybrid-Schrittmotor (HB). Als Beispiel nehmen wir hier einen typischen Typ eines permanentmagneterregten Schrittmotors. Der Rotor des Schrittmotors ist ein Permanentmagnet. Wenn der Strom durch die Statorwicklung fließt, erzeugen die Statorwicklungen ein vektorielles Magnetfeld. Dann treibt das Magnetfeld den Rotor an, sich um einen Winkel zu drehen, so dass das Paar von Magnetfeldern des Rotors und die Magnetfeldrichtung des Stators konsistent sind. Wenn das vektorielle Magnetfeld des Stators um einen Winkel gedreht wird, dreht sich auch der Rotor mit dem Magnetfeld unter einem Winkel. Jedes Mal, wenn ein elektrischer Impuls eingegeben wird, dreht sich der Motor um 1 Grad weiter. Die ausgegebene Winkelverschiebung ist proportional zur Anzahl der eingegebenen Impulse und die Geschwindigkeit ist proportional zur Impulsfrequenz. Wenn die Reihenfolge der Wicklungsleistung geändert wird, reversiert der Motor. Somit kann die Drehung des Schrittmotors gesteuert werden, indem die Anzahl der Impulse, die Frequenz und die elektrische Sequenz jeder Phasenwicklung des Motors gesteuert werden.

Wann sollte der Schrittmotor mit Getrieben ausgestattet werden?

Um einen hochleistungsfähigen Betriebsprozess von Mini-Schrittmotoren zu realisieren, ist es unabdingbar festzustellen, ob es entscheidend ist, den Schrittmotor mit einem Planetengetriebe auszustatten.

Rolle der Zahnräder im Schrittmotor

Die Rolle des Planetengetriebes korreliert eng mit der Motorenentwicklung. Mit der Einführung von Motoren mit Drehzahlregelungsfunktionen besteht die Hauptaufgabe des Planetengetriebes darin, das Drehmoment zu verstärken. Mit der breiten Akzeptanz von Schrittmotoren zur Erfüllung der Anforderungen an die Geschwindigkeits- und Positionssteuerung fanden Planetengetriebe jedoch neue Zwecke, darunter Drehmomentverstärkung, Verbesserung der zulässigen Trägheit und Motorvibrationsreduzierung. Darüber hinaus hat die genaue Positionierungsfähigkeit von Motoren einen Bedarf an hochpräzisen und spielfreien Planetengetrieben geschaffen. ZHAOWEI Schrittmotor hat mit diesen Trends Schritt gehalten und spezielle Getriebe mit optimalen Eigenschaften entwickelt, die erforderlich sind, um die Motoreigenschaften, mit denen er verwendet wird, zu erhalten. Sein Planetengetriebe für Schrittmotoren setzt auf hohes zulässiges Drehmoment, lange Lebensdauer, geringe Geräuschentwicklung und ein breites Übersetzungsspektrum, um die Stromquelle dauerhaft zu nutzen. Da Schrittmotoren und andere Stellmotoren für eine genaue Positionierung ausgelegt sind, müssen die für diese Motoren verwendeten Getriebeköpfe die gleiche Genauigkeit aufweisen. Dementsprechend hat ZHAOWEI einen Mechanismus entwickelt, um das Spiel in Getrieben zu minimieren, die mit Schrittmotoren verwendet werden, um niedrige Spieleigenschaften zu erreichen. Das Hinzufügen eines von ZHAOWEI bereitgestellten Getriebes zu einem Schrittmotorsystem kann die Leistung des Motors verbessern, indem das Trägheitsverhältnis von Last zu Motor verringert, das Drehmoment zur Last erhöht und Motorschwingungen reduziert werden. Neben den richtigen Drehmoment-, Drehzahl- und Trägheitswerten des Getriebemotors ist insbesondere beim Anschluss des Getriebes an den Schrittmotor die Wahl eines hochpräzisen, spielarmen Planetengetriebes entscheidend. Das ist auch was ZHAOWEI kann!

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