Grundlagen der ansteuerung – BECKHOFF DK9221-0210-0014 Benutzerhandbuch
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I/O
Motion Control
Application Note DK9221-0210-0014
1.2
Vorteile von Schrittmotoren gegenüber anderen Motoren
Im Gegensatz zu anderen Motoren hat der Schrittmotor auch bei niedriger Drehzahl ein hohes Haltemoment; das auch
im Stillstand anliegt. Ein weiterer Vorteil liegt in der einfachen Ansteuerung von Schrittmotoren: Durch das abwechselnde
Bestromen der einzelnen Spulen wird der Motor immer um einen Schritt bewegt. Durch die feste Anzahl von Schritten pro
Umdrehung kann immer ein direkter Rückschluss auf die aktuelle Position gezogen werden, wenn die Schritte gezählt werden
und der Motor innerhalb seiner Leistungsgrenzen betrieben wird. Daher ist für einfache Positionieraufgaben innerhalb
der Leistungsgrenzen kein Encoder nötig. Schrittmotoren sind somit als kostengünstige Gesamtlösungen für einfache
Positionieraufgaben bestens geeignet.
1.
Einsatzgebiete der verschiedenen Schrittmotortypen
1– PM:
technologisch relativ einfache Lösung für Antriebe kleiner Leistung mit geringen bis mittleren Anforderungen an die Dynamik |
Einsatz in Automobiltechnik und Gebäudeautomatisierung für Klima und Heizungsanlagen
2– VR:
Untergeordnete Bedeutung | lässt sich günstig fertigen | erreicht nur geringen Wirkungsgrad | kein Haltemoment | neigt stärker
zu mechanischen Schwingungen als polarisierte Schrittmotoren
–HY:
Energetisch günstigster Motor mit höchsten Leistungsparametern | über 100 cNm Drehmoment keine Verbesserung des Masse-
Leistungsverhältnisses | Kleine Leistungsklassen dominieren in peripheren Datenverarbeitungsgeräten (Drucker/Scanner etc.) |
Große Leistungsklassen typisch für hochwertige Positionieraufgaben (Robotik)
Schrittwinkel in °
Handelstypische Ausführungen sind Schrittmotoren mit folgenden Parametern:
Selbsthaltemoment M
H
in cNm
1,8...30
1,0...50
Reluktanz-Schrittmotor
6...45
0,5...60
0,36...15
3...1000
Klauenpolschrittmotor
Hybridschrittmotor
2.
Grundlagen der Ansteuerung
Da es nicht ausreicht, eine konstante Versorgungsspannung an den Schrittmotor anzulegen; um eine Rotation der Welle zu
erzeugen, müssen die einzelnen Spulen abwechselnd bestromt werden. Dazu ist in jedem Fall eine Ansteuerelektronik nötig,
in der man die Parameter Geschwindigkeit und Richtung vorgeben kann. Weiterhin muss die Ansteuerelektronik die drei
unterschiedlichen Schrittmuster unterstützen, mit denen man die Rastposition der Welle beeinflusst.
New Automation Technology
Beckhoff
Anwendungshinweise siehe Disclaimer auf der letzten Seite