Eigenschaften von Schrittmotoren

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Selbst beim gleichen Schrittmotor variieren die Moment-Frequenz-Eigenschaften erheblich, wenn unterschiedliche Antriebsschemata verwendet werden.

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Wenn der Schrittmotor in Betrieb ist, werden die Impulssignale nacheinander in einer bestimmten Reihenfolge an die Wicklungen jeder Phase angelegt (und zwar so, dass die Wicklungen durch den Ringverteiler im Treiber bestromt und entstromt werden).

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Schrittmotoren unterscheiden sich von anderen Motoren. Ihre Nennspannung und ihr Nennstrom sind lediglich Referenzwerte. Da der Schrittmotor durch Impulse angetrieben wird, entspricht die Versorgungsspannung der Höchstspannung und nicht der Durchschnittsspannung. Daher kann der Schrittmotor über seinen Nennbereich hinaus arbeiten. Die Auswahl sollte jedoch nicht zu weit vom Nennwert abweichen.

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Bei Schrittmotoren gibt es keine akkumulierten Fehler: Im Allgemeinen beträgt die Genauigkeit von Schrittmotoren drei bis fünf Prozent des tatsächlichen Schrittwinkels und wird nicht akkumuliert.

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Maximal zulässige Außentemperatur des Schrittmotors: Hohe Temperaturen des Schrittmotors entmagnetisieren zunächst das magnetische Material des Motors, was zu Drehmomentabfall oder sogar zu Schrittverlust führt. Die maximal zulässige Außentemperatur des Motors sollte daher vom Entmagnetisierungspunkt des magnetischen Materials des jeweiligen Motors abhängen. Im Allgemeinen liegt der Entmagnetisierungspunkt des magnetischen Materials bei über 130 Grad Celsius, manche erreichen sogar über 200 Grad Celsius. Daher ist es völlig normal, dass der Schrittmotor eine Außentemperatur von 80–90 Grad Celsius aufweist. Daher ist eine Außentemperatur des Schrittmotors von 80–90 Grad Celsius völlig normal.

Das Drehmoment des Motors nimmt mit zunehmender Drehzahl ab: Wenn sich der Schrittmotor dreht, erzeugt die Induktivität der Wicklungen jeder Phase des Motors eine umgekehrte elektromotorische Kraft. Je höher die Frequenz, desto größer die umgekehrte elektromotorische Kraft. Unter dieser Wirkung nimmt der Phasenstrom des Motors mit zunehmender Frequenz (oder Drehzahl) ab, was zu einer Verringerung des Drehmoments führt.

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Schrittmotoren laufen bei niedriger Geschwindigkeit normal, starten aber bei einer Frequenz über einem bestimmten Wert nicht mehr und sind von Pfeifgeräuschen begleitet. Schrittmotoren haben einen technischen Parameter: die Leerlauf-Startfrequenz. Das heißt, der Schrittmotor startet im Leerlauf mit einer Impulsfrequenz. Ist die Impulsfrequenz höher als dieser Wert, startet der Motor nicht normal und es kann zu Schrittverlusten oder Blockaden kommen. Unter Last sollte die Startfrequenz niedriger sein. Soll der Motor hohe Geschwindigkeiten erreichen, sollte die Impulsfrequenz erhöht werden. Das bedeutet, dass die Startfrequenz niedrig sein sollte, und dann auf die gewünschte hohe Frequenz beschleunigt werden sollte (Motordrehzahl von niedrig auf hoch).

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Die Versorgungsspannung für Hybrid-Schrittmotortreiber liegt im Allgemeinen in einem weiten Bereich und wird üblicherweise entsprechend der Betriebsgeschwindigkeit und den Reaktionsanforderungen des Motors ausgewählt. Wenn die Arbeitsgeschwindigkeit des Motors hoch ist oder die Reaktionsanforderung schnell ist, ist auch der Spannungswert hoch. Achten Sie jedoch darauf, dass die Welligkeit der Versorgungsspannung die maximale Eingangsspannung des Treibers nicht überschreitet, da der Treiber sonst beschädigt werden kann.

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Der Versorgungsstrom wird im Allgemeinen anhand des Ausgangsphasenstroms I des Treibers bestimmt. Bei Verwendung eines linearen Netzteils kann der Versorgungsstrom mit dem 1,1- bis 1,3-fachen von I angenommen werden. Bei Verwendung eines Schaltnetzteils kann der Versorgungsstrom mit dem 1,5- bis 2,0-fachen von I angenommen werden.

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Wenn das Offline-Signal FREE niedrig ist, wird die Stromabgabe vom Treiber zum Motor unterbrochen und der Motorrotor befindet sich im freien Zustand (Offline-Zustand). Bei einigen Automatisierungsgeräten kann das FREE-Signal auf niedrig gesetzt werden, um den Motor für den manuellen Betrieb oder zur Einstellung offline zu nehmen, wenn eine direkte Drehung der Motorwelle (manueller Modus) ohne Stromversorgung des Antriebs erforderlich ist. Nach Abschluss des manuellen Betriebs wird das FREE-Signal wieder auf hoch gesetzt, um die automatische Steuerung fortzusetzen.

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Eine einfache Möglichkeit, die Drehrichtung eines Zweiphasen-Schrittmotors nach dem Einschalten anzupassen, besteht darin, A+ und A- (oder B+ und B-) der Motor- und Treiberverkabelung zu vertauschen.