In kleinsten Schritten immer im Kreis herum
Dann gibt es da in der ähnlichen Kategorie der bürstenlosen Gleichstrommotoren noch die sogenannten Schrittmotoren (oder auch Steppermotoren genannt).
Diese meist preiswerten und kleinen Motoren (es gibt auch größere) rucken mit etwas elektrischer Nachhilfe von Pol zu Pol. Schrittmotoren haben mindestens 4 Pole, es gibt auch 8, 16polige und "noch mehr pol(ige)" Motoren. | |
Schrittmotoren haben auch Nachteile
Sie brauchen für den "Schubs" zum nächsten Pol einen Mindest- Strom. Ist der Strom (-Stoß) zu schwach, vergißt der Motor einen Ruck und keiner hat´s gemerkt (sehr oft bei alten Druckern). Oder wenn die Last zu groß ist oder wenn die Last wechselt von voll auf null und der Motor macht aus Versehen keinen oder gleich 2 Schritte. Das kam bei alten Diskettenlaufwerken oft vor. Das muß alles genauestens stimmen. Auch die Geschwindigkeit kennt festgelegte enge Grenzen.
Das Beispiel - edel, edel, edel
Die beiden obigen Bilder stammen von einem präzisen 4-Phasen Schrittmotor aus einem Pitney Bowes (Matsushita) Industrie FAX Gerät. Das Faxgerät war noch lange nicht defekt, alles funktionierte noch, nur Technik und Stromverbrauch waren einfach nicht mehr akzeptabel.
Links sehen Sie den Stator, außen unter dem weißen Ring ist der ringförmige Eisenkern für die 8 Spulen = 4 Phasen.
Rechts, das ist der Rotor mit dem sehr starken Permanent- Magnet in der Mitte und zwei viel zu großen gekapselten Kugellagern. Dieser Motor "machte" bzw. drehte sich mit 0,9 Grad pro Step, eigentlich viel zu gut für diesen Einsatzbereich.
An die Grenze der Perfektion haben es die Hersteller von 5 Phasen Stepper-Motoren getrieben mit Schritten von 0.00288 Grad. Diese Spezialisten drehen von 60 U/min bis über 1000 U/min erschütterungs- und vibrationsfrei. Das ist übrigens auch ein deutsches Patent von Berger/Lahr.
Und so hat es dann funktioniert
Hier der Rotor noch mal hilfsweise im Stator eingesetzt, damit man ein Gefühl bekommt, wie die Pole angeordnet sind. Der Motor hat also 400 Schritte für eine einzige Umdrehung gebraucht. Das ist schon erheblicher Aufwand und saubere Präzision.
Auf dem rechten Bild sieht man ganz deutlich, daß der Rotor weniger Zacken (Pole) hat als der äußere Stator. Damit ruckt er von Pol zu Pol, genau 400 mal pro Umdrehung bei 0,9 Grad pro Step.
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