Was ist ein Schrittmotor?
Ein Schrittmotor ist ein elektrisches Gerät, das die volle Umdrehung des Motors in einzelne Teile aufteilt, die als Schritte bezeichnet werden. Im Allgemeinen sind diese Motoren bürstenlos, um eine synchrone Drehung zu ermöglichen, und arbeiten ohne die Eingabe einer externen Quelle am Getriebe selbst. Sie arbeiten mit Elektromagneten, die an verschiedenen Stellen um die Welle angeordnet und jeweils mit Zähnen versehen sind. Diese Zähne stimmen mit den Zähnen überein, die auf dem Zahnrad selbst platziert sind. Wenn sich das Zahnrad dreht, stimmt ein Abschnitt mit den Zähnen des ersten Elektromagneten überein, versetzt die Zähne von den anderen Elektromagneten und wiederholt diesen Vorgang, wenn sich das Zahnrad dreht.
Das allgemeine Prinzip von Schrittmotoren besteht darin, jede Umdrehung in eine bestimmte Phase zu unterteilen. Jede Schrittmotorphase wird durch wiederholtes Ein- und Ausschalten des Elektromagneten gesteuert. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zu Gleichstrommotoren, die Bürsten verwenden und von Spannung gesteuert werden, Schrittmotoren nur auf der Welle selbst geladen werden müssen.
Innerhalb des Aufbaus der Vorrichtung existieren drei Arten von Schrittmotorsteuermechanismen. Ein Format verwendet einen Permanentmagneten, der sich im Rotor befindet, um die Elektromagneten durch Erzeugen von Anziehung und Abstoßung am Zahnrad zu steuern. Andere verwenden eine Magnetsteuerung an der Welle selbst und ziehen das Zahnrad im Wesentlichen in der entgegengesetzten Weise zum vorherigen Format zur Welle. Ein weiteres Design ist eine Kombinationstechnik, bei der magnetische Reaktionen sowohl vom Zahnrad als auch von der Welle ausgehen.
Einige der negativen Eigenschaften von Schrittmotoren machen sie für den Bereich der Bewegungssteuerung einzigartig. Erstens benötigt ein Schrittmotortreiber eine konstante Energiequelle, um zu arbeiten. Zusätzlich bedeutet die Physik der Vorrichtung, dass mit zunehmender Geschwindigkeit des Zahnrads das tatsächliche Drehmoment abnimmt. Dies erzeugt eine Situation, in der der Motor zu vibrieren beginnt, was nur durch Hinzufügen eines Dämpfers an der Welle selbst gesteuert werden kann. Eine Möglichkeit, diesen Gesamteffekt abzuschwächen, besteht darin, dem System mehr Elektromagnete hinzuzufügen, wodurch die Anzahl der Schritte erhöht und die Vibrationen verringert werden.
Die meisten modernen Schrittmotoren werden über ein Computersystem gesteuert, das die korrekte Positionierung über digitale Befehle aufrechterhält. Sie können aufgrund des fehlenden Spannungsbedarfs am Getriebe selbst viel kleiner als Gleichstrommotoren ausgelegt werden. Beispiele für kleine Schrittmotoren, die in modernen Geräten verwendet werden, sind CD-Laufwerke, Computerdrucker und andere präzisionsgesteuerte Geräte, für deren ordnungsgemäße Funktion kleine detaillierte Aktionen erforderlich sind.