Schrittmotorenwerden häufig zur Positionierung verwendet, da sie kostengünstig und einfach anzutreiben sind und in Systemen mit offenem Regelkreis verwendet werden können, d. h. solche Motoren erfordern keine PositionsrückmeldungServomotorenTun. Schrittmotoren können in kleinen Industriemaschinen wie Lasergravierern, 3D-Druckern und Bürogeräten wie Laserdruckern eingesetzt werden.
Schrittmotoren sind in verschiedenen Ausführungen erhältlich. Für industrielle Anwendungen sind zweiphasige Hybrid-Schrittmotoren mit 200 Schritten pro Umdrehung weit verbreitet.
MechanischCÜberlegungen
Um beim Mikroschritt die erforderliche Genauigkeit zu erreichen, müssen Konstrukteure dem mechanischen System große Aufmerksamkeit schenken.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, Schrittmotoren zur Erzeugung einer linearen Bewegung zu verwenden. Die erste Methode besteht darin, Riemen und Riemenscheiben zu verwenden, um sie zu verbindenMotorzu den beweglichen Teilen. In diesem Fall wird die Drehung in eine lineare Bewegung umgewandelt. Die zurückgelegte Strecke ist eine Funktion des Bewegungswinkels des Motors und des Durchmessers der Riemenscheibe.
Die zweite Methode besteht darin, eine Schraube oder zu verwendenKugelumlaufspindel. Am Ende ist direkt ein Schrittmotor angeschlossenschrauben, sodass sich die Mutter linear bewegt, wenn sich die Schraube dreht.
Ob es aufgrund der einzelnen Mikroschritte tatsächlich zu einer linearen Bewegung kommt, hängt in beiden Fällen vom Reibmoment ab. Das bedeutet, dass das Reibungsmoment minimiert werden muss, um die beste Genauigkeit zu erzielen.
Beispielsweise verfügen viele Schrauben und Kugelgewindemuttern über eine gewisse Einstellbarkeit der Vorspannung. Die Vorspannung ist eine Kraft, die dazu dient, ein Spiel zu verhindern, das zu Spiel im System führen kann. Eine Erhöhung der Vorspannung verringert jedoch das Spiel, erhöht aber auch die Reibung. Daher gibt es einen Kompromiss zwischen Spiel und Reibung.
Be CbesorgtWHenneMMikro-Sklopfen
Beim Entwurf eines Bewegungssteuerungssystems mit Schrittmotoren kann nicht davon ausgegangen werden, dass das Nennhaltemoment des Motors beim Mikroschritt immer noch anliegt, da das inkrementelle Drehmoment stark reduziert wird, was zu unerwarteten Positionierungsfehlern führen kann. In einigen Fällen führt eine Erhöhung der Mikroschrittauflösung nicht zu einer Verbesserung der Systemgenauigkeit.
Um diese Einschränkungen zu überwinden, wird empfohlen, die Drehmomentbelastung des Motors zu minimieren oder einen Motor mit einem höheren Haltemoment zu verwenden. Oft besteht die beste Lösung darin, das mechanische System so zu gestalten, dass es größere Schrittschritte verwendet, anstatt sich auf feine Mikroschritte zu verlassen. Schrittmotorantriebe können 1/8 eines Schritts nutzen, um die gleiche mechanische Leistung wie herkömmliche, teurere Mikroschrittantriebe zu bieten.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 27. März 2023
