Der Schrittmotor als Elektromotor mit Präzision und Leistungsstärke
Dieser zu den Elektromotoren zählende
Synchronmotor besticht durch seine gegenüber anderen
Motoren äußerst genaue Funktionsweise, da man sowohl die Schrittzahl, die zu einer Vollumdrehung des Rotors in der Stratorspule nötig ist, als auch die Umdrehungsgeschwindigkeit sehr gut regeln kann. Dies ist möglich, da sich der Rotor nur in kleinen Schritten von etwa 2° - 20° dreht.
Aufbau und Funktionsweise des Schrittmotors
Im Grundprinzip ist jeder Schrittmotor so aufgebaut, dass er aus einer Stratorspule besteht, in deren Mitte ein Rotor befestigt ist. Durch eine vom Nutzer vorgenommene Umpolung der Spule und den dadurch erzeugten elektromagnetischen Abstoßungs- und Anziehungskräften wird der Rotor in Bewegung gesetzt und vollzieht im Allgemeinen bei jeder Umpolung der Stratorspule eine Umdrehung. Im Gegensatz zu anderen Elektromotoren jedoch, bei denen der Rotor nur zwei Stellung, nämlich horizontal und vertikal einnehmen kann, ist es mit einem Schrittmotor möglich die Position des Rotors gradgenau einzustellen. Gesteuert wird der Schrittmotor über eine
Schrittmotorsteuerung.
Arten von Schrittmotoren
Reluktanzmotor
Bei dieser Schrittmotorart handelt es sich um eine aus Magneten bestehende Stratorspule in deren Mitte sich ein gezahnter Rotor aus Weicheisen befindet. Diese Bauart hat den Vorteil, dass sich das Magnetfeld sofort nach dem Ausschalten des an den Rotor angelegten Stroms komplett auflöst. Der Nachteil dieser Technik ist der hohe Schrittverlust und die Tatsache, dass der Rotor seine Position nach der Abschaltung des Stroms nicht halten kann.
Permanentmagnetmotor
Ein Permanentmagnetmotor besteht genau wie jeder andere Elektromotor aus einer Spule und einem Rotor, jedoch im Gegensatz zum Reluktanzmotor verfügt der Rotor über weitaus weniger Zacken von denen alle abwechselnd positiv und negativ gepolt sind. Somit ist er weniger anfällig für Störungen, jedoch kann man die Position des Rotors wegen der geringeren Anzahl von Zacken nicht so exakt bestimmen wie bei einem Reluktanzmotor.
Anwendungsbereiche
Schrittmotoren eignen sich gut für Einsatzgebiete in denen filigrane und gut steuerbare Elektromotoren benötigt werden. So findet man sie in Diskettenlaufwerken, Industrierobotern und auch in den Steuermodulen von Klimaanlagen.
Schrittverlust – Was ist das?
Da sich der Schrittmotor dadurch auszeichnet, dass man die Position des Rotors schrittweise und somit sehr genau nachvollziehen kann ist es sehr ärgerlich, wenn die Positionierung des Rotors gestört wird. Dies geschieht immer dann, wenn der Motor überlastet wird indem seine Bewegung behindert wird oder er nicht genug Leistung für die jeweilige Aufgabe hat. Man spricht dann von einem sogenannten Schrittverlust, da der Rotor einen oder mehrere Schritte auslässt.
Zum Expertenwissen
