Dieser Artikel behandelt hauptsächlichGleichstrommotoren, Getriebemotoren, UndSchrittmotorenServomotoren sind Gleichstrom-Mikromotoren, die uns im Alltag am häufigsten begegnen. Dieser Artikel richtet sich an Einsteiger und erklärt die verschiedenen Motoren, die üblicherweise im Roboterbau verwendet werden.
Ein Motor, allgemein als „Motor“ bekannt, ist ein elektromagnetisches Gerät, das elektrische Energie nach den Gesetzen der elektromagnetischen Induktion umwandelt oder überträgt. Ein Elektromotor, auch als Motor bezeichnet, wird im Schaltplan mit dem Buchstaben „M“ (früher „D“) dargestellt. Seine Hauptfunktion besteht darin, ein Drehmoment als Antriebsquelle für Geräte oder verschiedene Maschinen zu erzeugen. Der Generator wird im Schaltplan mit dem Buchstaben „G“ dargestellt.
Miniatur-Gleichstrommotor
Der Miniatur-Gleichstrommotor ist ein typischer Motor für Elektrospielzeug, Rasierer usw. Er zeichnet sich durch hohe Drehzahl und geringes Drehmoment aus und hat in der Regel nur zwei Anschlüsse. Schließt man die Plus- und Minuspole einer Batterie an diese beiden Anschlüsse an, dreht sich der Motor in die entgegengesetzte Richtung.
Miniatur-Gleichstrommotoren an Spielzeugautos
Mikro-Getriebemotor
Ein Miniatur-Getriebemotor ist ein Miniatur-Gleichstrommotor mit einem Getriebe, das die Drehzahl reduziert und das Drehmoment erhöht, wodurch der Miniaturmotor breitere Anwendung findet.
Mikrogetriebemotor
Mikroschrittmotor
Ein Schrittmotor ist ein Steuerungselement mit offenem Regelkreis, das elektrische Impulssignale in Winkel- oder Linearbewegungen umwandelt. Im Normalbetrieb hängen Motordrehzahl und Stoppposition ausschließlich von der Impulsfrequenz und der Impulsanzahl ab und werden nicht durch Laständerungen beeinflusst. Sobald der Schrittmotortreiber ein Impulssignal empfängt, dreht er den Motor um einen festgelegten Winkel in die vorgegebene Richtung, den sogenannten Schrittwinkel. Die Drehung erfolgt schrittweise bis zu diesem Winkel. Die Impulsanzahl ermöglicht die Steuerung der Winkelbewegung und somit eine präzise Positionierung. Gleichzeitig kann die Impulsfrequenz zur Steuerung von Drehzahl und Beschleunigung des Motors und damit zur Drehzahlregelung genutzt werden.
Mikroschrittmotor
Servomotor
Servomotoren arbeiten hauptsächlich mit Impulsen zur Positionierung. Vereinfacht gesagt: Der Servomotor empfängt einen Impuls und dreht sich entsprechend dem Winkel um einen weiteren Impuls, um die gewünschte Position zu erreichen. Da der Servomotor selbst Impulse aussendet, sendet er für jeden Drehwinkel die entsprechende Anzahl an Impulsen aus. Die vom Servomotor empfangenen Impulse bilden ein Echo bzw. einen geschlossenen Regelkreis. Dadurch weiß das System gleichzeitig, wie viele Impulse an den Servomotor gesendet und wie viele empfangen wurden. So kann es die Motordrehung sehr präzise steuern und eine genaue Positionierung von bis zu 0,001 mm erreichen.
Gleichstrom-Servomotoren werden in Bürsten- und bürstenlose Motoren unterteilt. Bürstenmotoren sind kostengünstig, einfach aufgebaut, bieten ein hohes Anlaufdrehmoment, einen breiten Drehzahlbereich und sind leicht zu steuern. Sie erfordern jedoch Wartung, die allerdings aufwendig ist (Austausch der Kohlebürsten). Zudem erzeugen sie elektromagnetische Störungen und unterliegen Umweltauflagen. Daher eignen sie sich für kostensensible Anwendungen im allgemeinen Industrie- und Wohnbereich.
Veröffentlichungsdatum: 25. November 2022