Schrittmotoren in der Robotik

SchrittmotorenSie funktionieren nach dem Prinzip der Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie mittels Elektromagnetismus. Es handelt sich um einen Motor mit offener Regelung, der elektrische Impulssignale in Winkel- oder Linearbewegungen umwandelt. Er findet breite Anwendung inIndustrie, Luft- und Raumfahrt, RobotikFeinmesstechnik und andere Anwendungsgebiete wie fotoelektrische Breiten- und Längenmessgeräte zur Satellitenbeobachtung, militärische Instrumente, Kommunikations- und Radartechnik usw. Es ist wichtig, Schrittmotoren zu verstehen.

 

Im Falle einer Nichtüberlastung hängen die Drehzahl des Motors und die Position der Aufhängung ausschließlich von der Frequenz des Impulssignals und der Anzahl der Impulse ab und werden durch Laständerungen nicht beeinflusst.

 

Wenn der Schrittmotortreiber ein Impulssignal empfängt, steuert er den Schrittmotor an, um einen festen Blickpunkt in der festgelegten Richtung, dem sogenannten „Schrittwinkel“, zu drehen. Die Drehung erfolgt Schritt für Schritt um einen festen Blickpunkt.

 

Durch die Anzahl der Impulse lässt sich der Winkelversatz steuern und somit eine präzise Positionierung erreichen; gleichzeitig lässt sich die Impulsfrequenz steuern, um die Drehzahl und Beschleunigung des Motors zu regeln und somit eine Drehzahlregelung zu erreichen.

 

Normalerweise ist der Rotor eines Motors ein Permanentmagnet. Wenn Strom durch die Statorwicklung fließt, erzeugt diese ein Vektormagnetfeld. Dieses Magnetfeld versetzt den Rotor in eine Drehung, sodass die Richtung des Rotormagnetfelds mit der Richtung des Statorfelds übereinstimmt. Dreht sich das Statorfeld um einen Winkel, folgt der Rotor diesem Feld ebenfalls um einen Winkel. Mit jedem elektrischen Impuls dreht sich der Motor um eine Winkellinie weiter. Die Winkelverschiebung ist proportional zur Anzahl der Impulse, die Drehzahl proportional zur Impulsfrequenz. Durch Ändern der Ansteuerreihenfolge der Wicklungen lässt sich die Drehung des Motors steuern. So können Sie die Anzahl der Impulse, die Frequenz und die Ansteuerreihenfolge der Motorwicklungen in jeder Phase steuern, um die Drehbewegung des Schrittmotors zu regeln.