Ein Schrittmotor ist einfach aufgebaut und kann über einen weiten Frequenzbereich drehzahlgeregelt werden. Die Drehzahl wird dabei nicht von der Last beeinflusst. Als spezialisierter Motorenlieferant stellt Leili Ihnen verschiedene Steuerungsmethoden für Schrittmotoren vor.

I. Werkzeuge/Rohstoffe

Schrittmotoren, Mikrocontroller, SPS, DCS

II. Methoden

1. Mikrocontroller-Steuerung.

Ein Schrittmotor ist ein digital gesteuerter Motor. Seine Antriebsschaltung reagiert auf ein Steuersignal und wandelt dieses in eine Winkelverschiebung um. Das heißt, ein Impulssignal führt zu einer Winkeldrehung des Schrittmotorantriebs. Daher eignet er sich sehr gut für die Mikrocontroller-Steuerung. Über den Mikrocontroller kann die Impulsverteilung die Phasenwechselsequenz steuern. Ausgehend von einem bestimmten Betriebsmodus kann die Leistung des Motors durch positive Sequenzphasenwechsel (d. h. Vorwärts- oder Rückwärtslauf des Motors) gesteuert werden. Durch Änderung des Intervalls zwischen den beiden Impulsen kann die Geschwindigkeit des Schrittmotors und weitere Einstellungen angepasst werden. Mit herkömmlichen 51-Mikrocontrollern wie AT89C2051 oder STC12C1052 + THB7128 oder THB6064 lassen sich solche Chips kombinieren.

2. Schrittmotorsteuerungen sind mit Timing-Programmen wie dem TPC4-4TD einfach zu bedienen. Über die Tabelleneinstellungen ohne Programmierung lassen sich Impulsfrequenz, Impulsanzahl und Richtungssteuerungsdaten einstellen. Dadurch lassen sich Geschwindigkeit, Position, Länge, Timing und verschiedene Grundfunktionen des Schrittmotorantriebs steuern.

3. Durch den Einsatz eines leistungsstarken DSPs, der die Busspannung und den Motorstrom nutzt, um im Regelalgorithmus eine geschlossene Regelung des Schrittmotorstroms zu erreichen, lässt sich der Schrittmotorantrieb präzise steuern und gleichzeitig Vibrationen und Geräusche bei niedrigen Geschwindigkeiten reduzieren. Beispielsweise verwendet das Schrittmotorantriebssystem der EZM-Serie von Inax eine DSP-Steuerung, die im niedrigen und mittleren Geschwindigkeitsbereich eine Leistung nahe an die des Servobetriebs heranreicht.

4. SPS-basierte Steuerung. Die PIC-Programmierung gibt eine bestimmte Anzahl von Rechteckimpulsen aus, steuert den Schrittmotorwinkel und damit den Vorschub des Servomechanismus. Durch die Programmierung der Steuerimpulsfrequenz wird die Drehzahl des Motors und damit die Vorschubgeschwindigkeit des Servomechanismus gesteuert.