Was ist das Prinzip von Schraubenschrittmotoren?

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Jeder Motor wandelt die Leistung um. Elektomotoren wandelen elektrische Energie in Bewegung um und Schrittmotoren wandeln elektrische Energie in Rotation um. Der Schrittmotor kann nicht nur elektrische Energie in Rotation umwandeln, sondern auch den Abstand und die Geschwindigkeit der Rotation genau steuern.  Mikro-Schrittmotoren  werden oft in drei Typen unterteilt: Permanentmagnet-Schrittmotoren (PM), Schrittmotoren mit variablem Reluktanzwiderstand (VR) und Hybrid-Schrittmotoren (HB). Unabhängig vom Typ der Schrittmotoren sind sie mit einem festen Teil (Stator) und einem beweglichen Teil (Rotor) ausgestattet.

Nehmen wir als Beispiel einen Permanentmagnet-Schrittmotor. Der Rotor des Schraubenschrittmotors ist ein Permanentmagnet. Wenn ein Strom durch die Statorwicklung fließt, erzeugt die Statorwicklung ein Vektormagnetfeld. Das Magnetfeld treibt den Rotor an, um sich in einem bestimmten Winkel zu drehen, so dass die Richtung des Paars von Rotormagnetfeldern mit der Richtung des Stators übereinstimmt. Wenn sich das Vektormagnetfeld des Stators um einen Winkel dreht, dreht sich der Rotor um einen Winkel mit dem Magnetfeld. Jedes Mal, wenn ein elektrischer Impuls eingegeben wird, dreht sich der Motor um einen Winkel vorwärts. Die vom Schraubenschrittmotor ausgegebene Winkelverschiebung ist proportional zur Anzahl der Eingangsimpulse und die Geschwindigkeit ist proportional zur Impulsfrequenz. Eine Änderung der Reihenfolge der Wicklungserregung führt dazu, dass der Motor umkehrt. Daher kann die Rotation des Schrittmotors gesteuert werden, indem die Anzahl der Impulse, die Frequenz und die Erregungsreihenfolge jeder Wicklungsphase des Motors gesteuert werden. 

screw stepper motor

Verschiedene Motoren, die üblicherweise im Heizprinzip von Schraubenschrittmotoren verwendet werden, enthalten Eisenkerne und Wicklungsspulen. Es gibt einen Widerstand in der Wicklung, und Verluste treten auf, wenn sie bestromt sind. Der Verlust ist proportional zum Widerstand und zum Quadrat des Stroms. Wir bezeichnen dies oft als „Kupferverlust“. Wenn der Strom keine Standard-Gleich- oder Sinuswelle ist, tritt auch ein Oberwellenverlust auf. Der Kern hat einen Hysterese-Wirbelstromeffekt und erzeugt auch Verluste im magnetischen Wechselfeld. Diese Verluste werden als Eisenverluste bezeichnet und beziehen sich auf Material, Strom, Frequenz und Spannung. Sowohl der Kupferverlust als auch der Eisenverlust äußern sich in Form von Wärme, die den Motorwirkungsgrad beeinflusst. Der Wirkungsgrad ist relativ gering, der Strom ist im Allgemeinen groß und der Oberwellengehalt ist hoch. Auch die Frequenz von Wechselströmen ändert sich mit der Geschwindigkeit, wodurch der Schrittmotor während des Betriebs Wärme erzeugt. In letzter Zeit haben Hersteller, inklusiv ZHAOWEI, begonnen, sich auf die Technologie zu konzentrieren, um die Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu verbessern. Zu den Vorteilen zählen hohe Präzision, einfache Steuerung und geringe Geräuschentwicklung, geeignet für hochpräzise Instrumente, elektrische Vorhänge und Roboter.

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