Schrittmotoren in der Robotik

SchrittmotorenDas Prinzip basiert auf der Nutzung von Elektromagnetismus zur Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Energie. Es handelt sich um einen offenen Regelmotor, der elektrische Impulssignale in Winkel- oder Linearbewegungen umwandelt. Er wird häufig inIndustrie, Luft- und Raumfahrt, Robotik, Feinmessung und andere Bereiche, wie beispielsweise fotoelektrische Breiten- und Längengradinstrumente zur Satellitenbeobachtung, militärische Instrumente, Kommunikation und Radar usw. Es ist wichtig, Schrittmotoren zu verstehen.

 

Im Nicht-Überlastfall hängen die Drehzahl des Motors und die Position der Aufhängung nur von der Frequenz des Impulssignals und der Impulsanzahl ab und werden durch Laständerungen nicht beeinflusst.

 

Wenn der Schrittmotortreiber ein Impulssignal empfängt, treibt er den Schrittmotor an, um einen festen Blickwinkel in die eingestellte Richtung zu rollen, die als „Schrittwinkel“ bezeichnet wird, und seine Drehung wird mit einem festen Blickwinkel schrittweise ausgeführt.

 

Durch die Änderung der Impulsanzahl lässt sich der Winkelversatz steuern und so eine präzise Positionierung erreichen; gleichzeitig lässt sich durch die Änderung der Impulsfrequenz die Geschwindigkeit und Beschleunigung des rollenden Motors steuern und so eine Geschwindigkeitsregulierung erreichen.

 

Normalerweise ist der Rotor eines Motors ein Permanentmagnet. Wenn Strom durch die Statorwicklung fließt, erzeugt die Statorwicklung ein vektorielles Magnetfeld. Dieses Magnetfeld treibt den Rotor an und veranlasst eine Drehung um einen Blickpunkt, sodass die Richtung des Magnetfeldpaars des Rotors mit der Richtung des Statorfelds übereinstimmt. Wenn sich das Vektorfeld des Stators um einen Blickpunkt dreht, folgt der Rotor diesem Feld ebenfalls um einen Blickpunkt. Bei jedem eingegebenen elektrischen Impuls rollt der Motor eine Sichtlinie weiter. Die Winkelverschiebung des Ausgangs ist proportional zur Anzahl der eingegebenen Impulse und die Geschwindigkeit ist proportional zur Frequenz der Impulse. Durch Ändern der Reihenfolge der Wicklungserregung dreht sich der Motor. Sie können also die Anzahl der Impulse, die Frequenz und die Reihenfolge der Erregung der Motorwicklungen in jeder Phase steuern, um die Drehung des Schrittmotors zu steuern.