Getriebe-Schrittmotor
Aufbau:
Ein Getriebeschrittmotor ist ein Standard-Schrittmotor mit einer mit einem Getriebe verbundenen Abtriebswelle. Das Getriebe sorgt durch ein Untersetzungsgetriebe für hohes Drehmoment und niedrige Drehzahl.
Eigenschaften:
Hohes Drehmoment, niedrige Drehzahl und präzise Positionierung. Mit einem Untersetzungsgetriebe lässt sich ein höheres Abtriebsdrehmoment für Anwendungen erreichen, die eine präzise Positionssteuerung und größere Lasten erfordern.
Anwendungen:
- Robotik: Mikrogetriebe-Schrittmotoren werden häufig in Robotergelenken und -aktuatoren eingesetzt. Da Roboter eine präzise Positionssteuerung und stabile Bewegung benötigen, bieten diese Motoren durch ihr Getriebe ein hohes Drehmoment, um mechanische Belastungen zu bewältigen und gleichzeitig eine präzise Schrittauflösung für eine präzise Lage- und Bewegungssteuerung zu gewährleisten.
- CNC-Werkzeugmaschinen: In CNC-Werkzeugmaschinen werden Getriebe-Schrittmotoren zur Positionssteuerung von Werkzeugen, Tischen und anderen beweglichen Teilen eingesetzt. Sie liefern ausreichend Drehmoment für Schneid- und Bearbeitungsvorgänge und gewährleisten die präzise Positionierung des Werkstücks während der Bearbeitung.
- Fördersysteme: In automatisierten Fördersystemen kann ein Schrittmotor mit Getriebe die Bewegung und das Anhalten von Förderbändern steuern sowie Objekte bei Bedarf positionieren. Da Fördersysteme oft eine präzise Objektpositionierung und schnelle Stopp-/Start-Vorgänge erfordern, sind die hohen Drehmomenteigenschaften dieser Motoren in diesen Anwendungen sehr wertvoll.
- Medizinische Geräte: Schrittgetriebe finden vielfältige Anwendung in medizinischen Geräten, beispielsweise in der Bewegungssteuerung von Röntgenroboterarmen, der Gelenksteuerung von Operationsrobotern und in der Präzisionspositionierung von Medikamentenverteilsystemen.
- Laserschneid- und -gravurmaschinen: In Geräten, in denen Laserwerkzeuge zum Schneiden und Gravieren präzise positioniert werden müssen, können Schrittmotoren mit Getriebe die präzise Steuerung bieten, die für hochwertige Schneid- und Gravurergebnisse erforderlich ist.
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Hybrid Schrittmotor
Aufbau:
Der Hybrid-Schrittmotor kombiniert die beiden Prinzipien Permanentmagnet und variable Reluktanz. Der Rotor besteht üblicherweise aus einem Permanentmagneten und einer Wicklung auf dem Stator.
Eigenschaften:
Hohes Drehmoment und hohe Drehzahl sowie eine relativ hohe Schrittauflösung. Flexibler als Permanentmagnet-Schrittmotoren für Anwendungen, bei denen Drehmoment, Drehzahl und Präzision aufeinander abgestimmt werden müssen.
Anwendungen:
- CNC-Werkzeugmaschinen: In CNC-Maschinen wird ein hybrider Servo-Schrittmotor zur Steuerung der Werkzeug- und Tischposition eingesetzt. Da diese Motoren eine hochpräzise Positionssteuerung und gleichmäßige Bewegung ermöglichen, sind sie für die Steuerung von Bearbeitungsprozessen wie Gravieren, Schneiden, Fräsen usw. unverzichtbar.
- Medizinische Geräte: Hybrid-Schrittmotoren spielen eine Schlüsselrolle in medizinischen Geräten, beispielsweise in beweglichen Teilen medizinischer Bildgebungsgeräte, der Positionierung von Medikamentenverteilgeräten oder der Gelenksteuerung von Operationsrobotern. In diesen Anwendungen ist eine hochpräzise und zuverlässige Bewegungssteuerung für die Patientensicherheit und den Therapieerfolg unerlässlich.
- Automatisierung und Robotik: In der industriellen Automatisierung und Robotik werden hybride Synchron-Schrittmotoren häufig in Robotergelenken und -aktoren sowie in Automatisierungssystemen eingesetzt, die eine hochpräzise Steuerung erfordern. Diese Motoren bieten eine gute dynamische Leistung und Positioniergenauigkeit.
- Experimentelle Geräte und wissenschaftliche Forschungsinstrumente: In der wissenschaftlichen Forschung und bei experimentellen Geräten ist eine hochpräzise Bewegungssteuerung weit verbreitet. Hybrid-Schrittmotoren werden zur Probenbewegung und -justierung in Geräten wie Mikroskopplattformen und Experimentierplattformen für verschiedene Tests und Beobachtungen eingesetzt.
- Präzisionsinstrumente und optische Geräte: Eine hochpräzise Positionssteuerung ist für die Leistung von Präzisionsinstrumenten und optischen Geräten unerlässlich. Hybrid-Schrittmotoren werden in Teleskopen, Lasergeräten, Spektrometern und anderen Geräten eingesetzt, um eine stabile Bewegung und genaue Positionierung der Geräte zu gewährleisten.
- 3D-Druck und Rapid Prototyping: Im Bereich 3D-Druck und Rapid Prototyping werden Hybrid-Schrittmotoren zur Steuerung der Position von Druckköpfen und -tischen eingesetzt, um komplexe Druck- und Fertigungsprozesse zu ermöglichen.
Permanentmagnet Schrittmotor
Aufbau:
Der PM-Schrittmotor verfügt über einen Permanentmagneten am Rotor und eine elektromagnetische Spule am Stator. Bei Erregung erzeugt die elektromagnetische Spule ein Magnetfeld, das mit dem Permanentmagneten am Rotor interagiert und die Schrittbewegung antreibt.
Eigenschaften:
Relativ einfach und kostengünstig, geeignet für Anwendungen mit mittlerem Drehmoment und niedrigen Drehzahlen. Bei hohen Drehzahlen und hohen Lasten kann die Leistung jedoch eingeschränkt sein.
Anwendungen:
- Drucker und Plotter: Permanentmagnet-Schrittmotoren werden häufig in Druckern und Plottern zur Steuerung der Druckkopfposition eingesetzt. Diese Motoren bieten ausreichend Präzision für feine Drucke oder Zeichnungen und eignen sich gleichzeitig für relativ geringe Geschwindigkeits- und Lastanforderungen.
- Automatisierung kleiner Aufgaben: Bei einigen kleinen Automatisierungsaufgaben, wie z. B. automatischen Türen, Verkaufsautomaten, automatischen Präsentationsständern usw., können Permanentmagnet-Schrittmotoren moderate Positionier- und Bewegungsfunktionen übernehmen.
- Haushaltsgeräte: Permanentmagnet-Schrittmotoren werden häufig in Haushaltsgeräten eingesetzt, z. B. im Drehteller einer Mikrowelle, in der Steuerung des Wascheimers einer Waschmaschine und im Brotkorb eines Toasters.
- Medizinische Geräte: Bei einigen kostengünstigen medizinischen Geräten können Permanentmagnet-Schrittmotoren zur Steuerung beweglicher Teile eingesetzt werden, z. B. zur Einstellung der Bettposition oder von Medikamentenverteilern.
- Mechanische Instrumente: Bei einigen mechanischen Instrumenten mittlerer Präzision, wie z. B. Prüfgeräten, kleinen Werkzeugmaschinen usw., können Permanentmagnet-Schrittmotoren eine ausreichende Positioniergenauigkeit und Bewegungssteuerung gewährleisten.
- Kleine Roboter: Bei einigen kleinen Robotern, die eine einfache Positionssteuerung erfordern, können Permanentmagnet-Schrittmotoren grundlegende Bewegungssteuerungsfunktionen bereitstellen.