Schrittmotor: Welchen Vorteil hat hohe Induktivität?

Gast #3971929
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Hallo,

in den letzten Tagen habe ich mich in das Thema Schrittmotoren 
eingelesen. Allerdings ist mir ein wohl grundlegender Zusammenhang 
verborgen geblieben:

Welchen Vorteil haben Schrittmotoren mit hoher Induktivität gegenüber 
Motoren mit gleichem Haltedrehmoment und niedrigerer Induktivität?

Ich habe bisher nur Informationen zu den Vorteilen niedrigerer 
Induktivität finden können. z.B. ist das Drehmoment über einen größeren 
Drehzahlbereich verfügbar. Die Motorkennlinien auf

http://de.nanotec.com/produkte/497-st5918-schrittmotor-nema-23/

bestätigen dies (einfach mal Kennlininen zu Motoren mit gleichem 
Drehmoment aufrufen). Da allerdings ja auch Motoren mit höherer 
Induktivität angeboten werden, muss es ja irgendeinen Vorteil geben, 
diese einzusetzen?

vielen Dank,
Stefan
Gast #3971972
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Ein Vorteil wäre, dass in den üblichen stromgesteuerten Chopper 
Ansteuerungen der Ripple des Strom auch bei niedriger Schaltfrequenz 
gering bleibt.

Ansonsten sehe ich auch nur Nachteile.

Daher verwendet man üblicherweise lieber Motoren mit wenigen Windungen, 
also niedriger Spannung und Induktivität bei hohem Strom, da sich damit 
dank gringer Induktivität höhere Drehzahlen erreichen lassen, zumal sich 
in der Chopper Stromansteuerung der Strom eh runtertransformiert wie bei 
einem Schaltnetzteil.
Gast #3972031
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a.) Wenn Du mit Chopper betreibst, dann wenig Windungen und mehr Strom. 
Die Spannung wird vom Chopper angepaßt und ist niedriger. (z.B. A4988 
Treiber IC)
b.) Wenn Du einfach nur an Betriebsspannung legst (Schrittsequenz) ohne 
Chopper, dann hohe Spannung und wenig Strom.

Dabei ist a) die bessere Lösung, und bei den Preisen des A4988, ggf mit 
Adapter-Board (-> ebay, suche reprap und A4988) auf jeden Fall 
vorzuziehen.
b) ist die "alte" und technisch einfachere Lösung, hat aber schlechtere 
Laufeigenschaften, insbesondere bei höheren Drehzahlen (>300 min-1)
(Firma: mechapro GmbH) Persönliche Seite #3972831
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Die Induktivität hängt ja über den Wicklungsaufbau eng mit dem 
Widerstand zusammen. Darüber kann man den Motor so anpassen, das er viel 
oder wenig Nennstrom hat. Treiber für niedrigen Nennstrom sind natürlich 
preiswerter, erlauben aber (im Vergleich) auch nicht so hohe Drehzahlen. 
Bei Motoren mit 8 Litzen kann man über die Verschaltung der 
Teilwicklungen selbst wählen, welche Betriebsart für die eigene 
Anwendung günstiger ist.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann
Gast #3972847
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7kdm schrieb:
> Da allerdings ja auch Motoren mit höherer
> Induktivität angeboten werden, muss es ja irgendeinen Vorteil geben,
> diese einzusetzen?

Ja, hat es... ggf. indirekt.
Drehmoment kommt (vereinfacht gesagt) vom Rotorfeld mal Statorfeld. Mehr 
Wicklungen im Stator führen zu mehr Feld pro Ampere, dann kommt man bei 
gleichem Statorstrom:
- mit weniger oder billigeren Magnete im Rotor auf gleiches Drehmoment 
(Ferrit vs. Neodym z.B.)
- mit kleinerem bzw. leichterem Rotor auf gleiches Drehmoment (Trägheit)
- mit weniger Strom auf gleiches Drehmoment*)
- ohne Magnete im Rotor (Reluktanzmotor) auf gleiches Drehmoment
- mit weniger Stromripple und somit mit weniger Vibration bei gleicher 
Chopperfrequenz
- ohne Chopper auskommen (da die Impedanz der Wicklung den Strom 
ausreichend begrenzt) - mit allen Nachteilen hat es bei Serie einen 
Vorteil: kosten, zumindest bei der Entstörung der Chopperschaltung.

klar, die Induktivität begrenzt die Schrittfrequenz bei konstanter 
Spannung, aber das muss nicht unbedingt kritisch sein - hängt von der 
Anwendung ab.

*) - klar, chopper, aber chopper macht auch stromabhängige Verluste! Es 
ist nicht gleich gut 10A statt 5A am Ausgang fahren zu müssen.

Prinzipiell dürfte man davon ausgehen, dass ein Motor, mit sonst 
gleichen "Abtriebsseitigen"-Parameter, der eine höhere Induktivität hat, 
ggf. billiger zu bauen ist. Auf einen Einzelpreis darf es sich ggf. 
nicht auswirken, aber bei 100000 Stück ist das ggf. relevant.

Gruß,
Marek

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