Stromaufnahme eines Schrittmotors in abhängikeit der Schrittfrequenz?
Hi Forum,
in einem datenblatt eines Schrittmotor hatte ich gelesen, dass die Stromaufnahme eines Schrittmotors abhängig von seiner Schrittfrequenz ist. Wie verändert sich die Stromaufnahme eines Schrittmotors mit steigender Schrittfrequenz ? Rein logisch her hätte ich gesagt sie wird höher
2 Antworten
Schrittmotoren haben Magnet-Spulen.
Spulen L haben bei steigender Frequenz einen höheren Widerstand, somit ist bei höheren Frequenz der Strom durch diese Spulen geringer.
--> Also weniger Stromaufnahme.
Grundlagen:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006241.htm
Viel Erfolg!
Was soll denn diese unbegründete Aussage?
Ich spreche hier vom komplexen Scheinwiderstand Z (auch Impedanz genannt), ich hoffe du kannst mir Folgen.
Die Grundfrequenz (und auch die Oberwellen) der Rechteck-Steuersignale (=Spulenstrom) erhöht sich bei zunehmender Schritt-Frequenz.
Der Scheinwiderstand der Spule nimmt also mit steigender Schrittfrequent zu. Grundlagen:
https://www.elektronik-kompendium.de/sites/grd/1006251.htm
Viel Erfolg!
- Seit wann ist die Stromaufnahme unabhängig von der Position?
- Seit wann ist die Stromaufnahme unabhängig von der Ansteuerart?
- Seit wann ist die Stromaufnahme unabhängig von der Bauart des Motors?
- Seit wann bleibt die Induktivität im Kreis konstant?
Sei bitte nicht so oberflächlich.
Das gilt am Ende für alle Motoren, allerdings muss man beachten, dass die wirksame Spannung am Ende aufgrund von Back-EMF und anderen Effekten ja nicht konstant ist.
In sofern ändert sich mal die Spannung an der Induktivität und die Frequenz, das kann in Summe in einem konstanten Strom, steigenden Strom oder kleiner werdenden Strom resultieren, je nachdem wie sich Spannung und Impedanz ändern. Die konstanz der Induktivität nehme ich hier einfachheit halber mal an, was aber aufgrund des Aufbaus von Schrittmotoren genau genommen aber nicht gegeben ist. Kommt eben drauf an wie genau man es betrachetet.
Bei Schrittmotoren ists noch etwas trickreicher, weil die ja nie ohne Ansteuerung betrieben werden und hier hängt eben der Strom, Frequenz und Spannung von der Ansteuerung und dem Treiberverfahren ab.
Das ist überhaupt nicht oberflächlich. Ich beziehe mich exakt auf die Frage
Wie verändert sich die Stromaufnahme eines Schrittmotors mit steigender Schrittfrequenz ?
Es wird also nach der Eigenschaft des Schrittmotors gefragt, und NICHT die Eigenschaft des Gesamtsystems (Schrittmotor + Steuerelektronik). Natürlich kann man die Spannung an den Spulen bei höheren Frequenzen durch die Steuerelektronik anheben, um dem steigenden Scheinwiderstand entgegenzuwirken, damit der Motor auch bei höheren Drehzahlen genügend Leistung abgeben kann.
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Viel Erfolg!
Aus "falsch" wird damit immer noch nicht "richtig" - trotz deiner Bockigkeit. Kindergarten!
Bezogen auf die Spule selbst stimmt das zwar, da man aber Schrittmotoren immer mit einem Inverter betreibt und daher die effektive Spulenspannung nicht konstant ist stimmt das allgemein nicht. Zumindest dann nicht wenn man das Gesamtsystem betrachtet.
Das kommt ganz auf die Ansteuerung des Schrittmotors und die Last an die er treibt.
Idr gibt man für den Schrittmotor daher eher einen Wirkungsgrad und eine Leistung an, wobei die mechanische Leistung eben die elektrische Leistung mal dem Wirkungsgrad ist.
Wenn man also zB 100W an der Welle entnimmt und einen Wirkungsgrad von 95% annimmt ergibt das eine Elektrische (Wirk)Leistung von etwa 105W.
Der Motorstrom (Wirkanteil, Magnetisierungsstrom lasse ich einfachheithalber weg) hängt jetzt von der Effektiven Spannung an den Spulen und eben dieser Leistung über den Zusammenhang P = U*I = 105W zusammen.
Sprich wenn die Leistung steigt muss entweder die effektive Spulenspannung oder der Spulenstrom oder beides steigen.
Idr gilt aber, dass die Spannung grob mit der Drehzahl steigt und der Strom grob mit der Last am Motor. Bei konstantem Lastmoment steigt mit der Drehzahl (der Schrittfrequenz) also nur die effektive Spulenspannung, nicht aber der Motorstrom. Bei steigendem Lastmoment steigt auch der Motorstrom.
Oftmals ist es aber so, dass das Lastmoment mit der Drehzahl steigt. In dem Fall steigt dann auch der Motorstrom mit steigender Schrittfrequenz.
Natürlich stimmt diese Erklärung nur wenn man den Schrittmotor quasi im kontinierlichen Betrieb betreibt.
Im Einzelschrittbetrieb siehts wieder etwas anders aus weil die Ansteuerung anders ist und der Wirkungsgrad nicht konstant ist. Oftmals wählt man hier eine Konstantstromsteuerung für die Spulen womit der Strom bei jedem Schritt konstant ist. Allerdings steigt in diesem Betrieb dann der Effektivwert des Stromes mit der Schrittfrequenz, sofern die Stromregelung nicht den minimal möglichen Strom wählt um einen Schritt sicher zu gewährleisten.
Du beschreibst hier ein Gesamtsystem.
Die Frage galt aber den Angaben im "datenblatt eines Schrittmotor".
Also muss zunächst geklärt werden, ob "nur dieser Schrittmotor" oder gar ein "Schrittmotor inkl. Elektronik" gemeint ist.
Das kann nur der Fragesteller beantworten.
Viel Erfolg!
Einen Schrittmotor kann man nicht ohne eine Art der Ansteuerung betreiben daher macht eine Betrachtung ohne eine solche auch keinen Sinn.
Was da im Datenblatt dazu steht würde mich auch mal interessieren, allerdings kann es sein, dass in dem Absatz ein bestimmtes Steuerungsystem als gegeben vorrausgesetzt wird.
Es ging nur um den Schrittmotor. Habe das Datenblatt leider nicht mehr. Also wenn man die Elektronik und Last ausßenvor lässt, kann man sagen der Strom sinkt bei steigender Schrittfrequenz ? Heißt das denn auch, dass durch den geringeren Strom, können weniger Lasten betrieben werden?
Wie schon gesagt du musst eine Ansteuerung dabei haben sonst bewegt sich das Ding nicht.
Und davon hängt die Antwort ab.
Aber wenn du es rein auf die Induktivität haben willst dann sinkt der Strom mit der Frequenz auf der Spule.
Welche Last getrieben werden kann hängt vom Motorstrom ab. Geringerer Strom bedeutet idR geringeres Moment, allerdings hast du diesen Fall so in der Realität nicht weil die Steuerung genau das ausgleicht. Somit hast du beim geregelten/gesteuerten Motor volles Drehmoment über den vollen Drehzahlbereich, also auch genau das was man sich von so einem Motor wünscht.
Elektronik und Last außenvor lässt
Also nur die Eigenschaft der Spule(n) betrachtet (Wirkungsgrad 100%), an Spannungsquelle mit einer variablen Frequenz:
kann man sagen der Strom sinkt bei steigender Schrittfrequenz ?
Ja, der Strom I sinkt mit steigender Frequenz f, wenn die angelegte Spannung U unverändert bleibt.
Heißt das denn auch, dass durch den geringeren Strom, können weniger Lasten betrieben werden?
Ja, denn Leistung ist P=U*I ,also wenn U sich nicht verändert und I abnimmt, ist die Leistung P folglich kleiner.
Du hast natürlich mehrere Spulen, nicht nur 1 Spule, jedoch jede dieser Spulen wird mit steigender Schrittfrequenz die Stromaufnahme verringern.
Eine Elektronik kann diese Abnahme der Leistung bei steigender Schrittfrequenz entgegenwirken, indem es die Spannung erhöht, der Strom steigt, sodass die Leistung auch bei höheren Schrittfrequenzen erreicht werden kann (P=U*I).
Viel Erfolg!
So arbeitet kein Schrittmotor. Die Antwort ist pauschal falsch.