Was ist der Unterschied zwischen der bipolaren und unipolaren Ansteuerung eines Schrittmotors?

3 Antworten

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Von gutefrage auf Grund seines Wissens auf einem Fachgebiet ausgezeichneter Nutzer
Technik, Elektronik, Elektrik
29.06.2011, 10:04

Unipolar = Eine Stromrichtung

Bipolar = Beide Stromrichtungen

Bei Unipolar braucht man Spulen mit Mittelanzapfung. Hier legt man die Versorgungsspannung an die Mittelanzapfung der Spule an und steuert die Polung des Magnetfeldes in dem man die eine oder andere Spulenhälfte einschaltet. So kommt man mit nur zwei Transistoren pro Spule aus die einfach anzusteuern sind.

Bei Bipolar braucht man die Mittelanzapfung nicht, dafür muss man aber die Stromrichtung umkehren was man z.B. mit einer H-Brücke macht. An jedem Ende der Spule sitzen zwei transistoren die nach Plus oder Minus schalten können. Die Ansteuerung ist aufwändiger da man hier immer zwei Transistoren einschalten muss und verhindern muß dass die selbe Seite gleichzeitig nach Plus und Minus geschaltet wird was einen heftigen kurzschluß auslöst.

Unipolarmotoren können auch Bipolar angesteuert werden, man nimmt entweder nur eine Spulenhälfte oder beide Hälften in Reihe und kann die Spannung und damit die Leistung verdoppeln sofern der Motor mit der extra Leistung klar kommt.

Bipolarmotoren sind etwas billiger in der Herstellung, brauchen aber eine teurere Ansteuerung was gerade bei sehr hohen leistungen ein Nachteil ist. Unipolarmotoren haben doppelt so viel Spule drin, sind also bei gleicher Leistung etwas größer und damit auch teurer in der Herstellung, dafür braucht man aber viel weniger Aufwand in der Ansteuerung. Von der Funktion her ist es egal welchen Typ man verwendet.

Bei kleinleistungen verwendet man bevorzugt Bipolar da man den mit einem simplen IC noch ansteuern kann, spart sich dabei also Geld in der Verkabelung und bei der Anschaffung des Motors. Bei hohen leistungen oder Drehzahlen verwendet man bevorzugt Unipolar. Unipolar lässt sich schneller umschalten denn man braucht auf die Selbstinduktion der Spulen keine Rücksicht nehmen. Das Umpolen einer Spule dauert viel länger und verschlingt auch noch recht viel leistung wärend das umschalten von Spulen sehr schnell geht und keine Leistung verschwendet.

Vielen Dank für deine Mühe, ist eine sehr gute Antwort !!!
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28.06.2011, 21:24

Die Leistung ist ja abhängig vom Motor und nicht von der Ansteuerung. Oder noch besser gesagt von den "Schritten". Da mehr Schritte in einer Umdrehung mehr Kraft aufbringen (merkt man schon wenn man diese fest halten will).

Der der Aufbau des Unipolaren ist auch etwas Komplexer.. hat mehr Spulen und mehr Ansteuerungs Pinne ;)

Also ich bin mir zwar nicht sicher aber wenn die beiden Motoren die selbe Leistung haben wird die Ansteuerung im gegensatz zum Stern-Dreieck nicht viel mehr ausmachen, zwischen Bi- und Unipolar

Beim unipolaren Motor muss ich für die gleiche Leistung doppelt so viel Draht unterbringen, da immer nur eine Seite der Doppelspule aktiv ist.

Oder aber anders herum: Bei gleichem Motorgehäuse kann ich bei bipolaren Motoren mehr Wicklung unterbringen.
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@DiplIngo

Jahaaa aber der Unipolare ist sehr viel leicher zu beschalten ;)

Ich kann sozusagen mit einem Taster den Motor drehen lassen... das kann ich beim Bipolaren nicht ^^
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@Kyni51

Das möchte ich sehen... xD

Aber wer steuert denn einen Schrittmotor "von Hand" an? Dafür gibt es ja nun wirklich genug ICs. Ansonsten hilft ein µC ganz locker flockig weiter. (c:
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28.06.2011, 23:05

Bei unipolarer Ansteuerung sind immer nur halb so viele Spulen aktiv wie bei unipolarer Ansteuerung, deswegen ist auch das Drehmoment kleiner.