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Technische Mitteilung zu Schrittmotoren: Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb

Technische Mitteilung zu Schrittmotoren: Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb

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Technische Mitteilung zu Schrittmotoren: Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb

Zusammenfassung des Produktkatalogs

Einleitung
Das Whitepaper von FAULHABER behandelt die technischen Aspekte und Herausforderungen des Mikroschrittbetriebs bei zweiphasigen Schrittmotoren. Es wird die Attraktivität einer hohen Mikroschrittauflösung diskutiert, jedoch auch die damit verbundenen Einschränkungen und Mythen beleuchtet.

Hauptprobleme beim Mikroschrittbetrieb
Die Erhöhung der Mikroschritte pro Vollschritt führt zu einem drastischen Abfall des inkrementalen Drehmoments pro Mikroschritt. Dies beeinträchtigt die Genauigkeit, da das Verhältnis von Drehmoment zu Wellenposition nicht immer sinusförmig ist und Oberwellen die Kurve verzerren. Ein Lastmoment erzeugt eine magnetische Rückwirkung, die den Rotor aus der gewünschten Position bringt, bis ein ausreichendes Drehmoment erreicht wird.

Berechnung des Inkrementalmoments
Formeln zur Berechnung des inkrementalen Drehmoments für einzelne und mehrere Mikroschritte werden vorgestellt. Die Tabelle zeigt, dass das Inkrementalmoment bei steigender Anzahl von Mikroschritten pro Vollschritt drastisch abnimmt.

Genauigkeit vs. Auflösung
Auch ohne Last gibt es Reibungsmomente und Rastmomente, die die Genauigkeit beeinträchtigen. Einige Hersteller bieten spezielle Mikroschritt-Motoren an, die das Rastmoment reduzieren, jedoch nicht eliminieren. Tabellen mit Korrekturwerten sind nur für spezifische Lastmomente geeignet.

Vorteile des Mikroschrittbetriebs
Trotz der Herausforderungen bietet der Mikroschrittbetrieb Vorteile wie reduzierte mechanische Störpegel, schonendere Betätigung und weniger Resonanzprobleme. Der mechanische Drehmomentverlauf wird glatter, was zu weniger Verschleiß im mechanischen System führt.

Katalogauszüge

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FAULHABER Whitepaper Technische Mitteilung zu Schrittmotoren: Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb

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Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb Einen zweiphasigen Schrittmotor in Mikroschritten zu betreiben ist verlockend. Die Vision eines hybriden 1,8-Grad Schrittmotors mit 256 Mikroschritten geht Ihnen nicht aus dem Kopf. Eine Auflösung von 51.200 Mikroschritten pro Umdrehung hat ihren ganz eigenen Reiz. Und Sie sind froh, keine Aktien von Firmen zu halten, die hochauflösende Encoder herstellen. Herausgeber / Editor: DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG Schönaich · Deutschland Email: [email protected] www.faulhaber.com © DR. FRITZ FAULHABER GMBH & CO. KG · 2020_05 · Änderungen ohne vorherige Ankündigung...

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Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb Drehmoment / Wellenposition θ [rad] Gestrichelte Linie: geeignete Kennlinie für präzise Mikroschritt-Positionierung. Blaue Linie: verzerrte Kurven. 1. Die Formel zur Berechnung des inkrementalen Drehmoments für einen einzelnen Mikroschritt lautet: Wenn Sie die Anzahl der Mikroschritte pro Vollschritt erhöhen, müssen Sie hinnehmen, dass das INKREMEN TALE Drehmoment pro Mikroschritt drastisch abfällt. Die Auflösung wird höher. Dabei leidet allerdings die Genauigkeit. Nur bei wenigen Schrittmotoren ist das 2. Das inkrementale Drehmoment für N Mikroschritte...

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Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb Bei 16 Mikroschritten pro Vollschritt b eträgt das Inkrementalmoment pro Mikroschritt bereits weniger als 10% des Haltemoments eines Vollschritts In Tabelle 1 sieht man die drastische Auswirkung einer steigenden Anzahl von Mikroschritten pro Vollschritt auf das Inkrementalmoment pro Mikroschritt. Als Vollschritt wird dabei ein Mikroschritt pro Vollschritt für die Gleichungen 1 und 2 angesehen. Inkrementalmoment pro Mikroschritt Bei steigender Anzahl an Mikroschritten pro Vollschritt Was lernen wir daraus? Ist die Summe aus Lastmoment plus Motorreibung...

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Fakten und Mythen zum Mikroschrittbetrieb Genauigkeit gegen Auflösung Wozu also Mikroschrittbetrieb? Was geschieht bei einem Motor ohne Last? Wollen Sie Microstepping für eine präzise Positionierung nutzen? Neben der hohen Auflösung gibt es weitere über Naja, der Schrittmotor hat immer noch ein Reibungs zeugende Gründe für den Mikroschrittbetrieb. moment aufgrund seiner Lagerung und er hat ein Rast- moment (und zusätzliche störende Oberwellen). Sie reduzierter mechanischer Störpegel müssen ausreichend Inkrementalmoment „aufwickeln“, mechanisch schonendere Betätigung um die Lagerreibung zu überwinden....

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