Schrittmotor Funktion/Konstruktion

Hallo liebes Forum,
Ich möchte gerne ein Funktionsmodell eines einfachen Schrittmotors bauen nach folgendem Schema bauen:

Nun hab ich zum Testen 2 Spulen auf einen Eisenkern gewickelt. Das Problem ist jedoch das der Permanentmagnet vom Eisenkern sehr stark angezogen wird. Egal in welche Richtung ich die Spulen bestrome der Permanentmagnet wird immer angezogen.

Eigentlich müsste sich bei der Spule ein Nord-Südpol einstellen und den Permanentmagnet abstoßen bzw. anziehen. Wo liegt hier mein Gedankenfehler?
Im Grunde möchte ich einen Elektromagnet der Abstoßend wirkt.
Vielleicht hat hier jemand einen kleinen Gedankenanstoß dazu.
MFG

Hallo,
vermutlich ist Dein Magnet zu stark , bzw. Das Magnetfeld der Spulen zu klein.
Versuch mal den Magneten im Rotor wegzulassen und nur durch einen Eisenkern zu ersetzen. Dann sollte sich der Rotor ja in das Magnetfeld einer bestromten Spule ziehen und da stehen bleiben. Wenn Du dann ausschaltest und 90° versetzt ein dreht sich der Rotor weiter. Wenn Du so ein Drehfeld aufbaust wird er sich drehen. Irgendwann hat der Rotor dann ja auch einen Restmagnetismus.
Heinz

Hallo,
Den Rotor als Eisenkern auszuführen habe ich mir schon gedacht. Das müsste eigentlich funktionieren.
Ich stelle mir das so vor: Der Permanentmagnet bewirkt eine Kraft (Fp) Richtung Eisenkern des Elektromagneten. Der Elektromagnet bewirkt eine Kraft (Fe) die Fp entgegen wirkt.
Die Resultierende Kraft Fr = Fe-Fp. Wenn Fr positiv ist stößt er den Permanentmagnet ab.

Ich habe mit verschieden starke Magneten getestet. Jedoch wurden alle angezogen von dem Kern. So eine Spule müsste wahrscheinlich viel mehr Wicklungen aufweisen bzw. die Stromstärke erhöhen. Ich habe einen 0,35mm Draht ca. 200U auf einen Nagel gewickelt. Dieser hat schon eine ordentliche Anziehungskraft. Jedoch stößt sie keinen Magnet ab.
Eigentlich passier ja in einem Motor auch nichts anderes. Hier werden die Pole über einen Polwender auch gewendet. Jedoch frage ich mich wie man so einen starken Elektromagnet in das Gehäuse eines Schrittmotor platz findet.

Zerlege einen Schrittmotor, dann weißt Du es :slightly_smiling_face:

Ich habe nun anstatt Magnete nun Verzinkte Schrauben verwendet. Dies scheint nun zu funktionieren.

Achtung:
Ein Hybridmotor (die 200 Schrite pro Umdrehung) wird durch auseinanderschrauben kaputt.
Mach das mit einem schon kaputten Motor.

Grüße Uwe

UUPS, dann läuft eine meiner CNC-Fräsen seit 2012 mit einem kaputten Schrittmotor. ich musste den nämlich zerlegen, weil bei der Montage der Fräase etwas von dem Öhlverdrängenden Füge-Klebstoff ins Motorlager geflossen ist und dieses verklebt hat. Also Motor aufgeschraubt, Lager getauscht und Motor wieder zusammengebaut. Läuft ohne Probleme und Positionierung passt ebenfalls auch in ideser Achse.

Da hast Du also Glück gehabt.
Grüße Uwe

Man sollte beim zerlegen halt immer mit Bedacht an die Sache ran gehen, man kann, besonders beim ersten Mal, nie genau wissen, was einem da alles entgegen springt.
Beim zerlegen von Motoren markiere ich mir gründsätzlich immer zuerst die Lage der Teile zueinander. Es gibt ha auch Motoren, bei denen durch verdrehen des hinteren Lagerschilds, das Motortiming verändert wird. das trifft jetzt weniger auf Stepper zu, aber dennoch ist es ratsam, auch diese wieder so zusammenzubauen, wie sie ab Werk waren.

Hallo,
so sieht mein erster Versuchsaufbau aus:

Ich werde noch versuchen eine Radiale Anordnung der Spulen zu bauen.

Hallo,
und dreht er sich ?

Hallo, ja er dreht sich. Jedoch sind etwas zu wenig Windungen darauf. Das Magnetfeld könnte etwas stärker sein. Er hat kaum Rastmoment und wackelt immer nach.
Hier in Radialer Bauform:

Hallo,
damit ist das Prinzip und die Funktion ja im Wesentlichen nachgewiesen. Der "Rest" ist jetzt Auslegungssache, da wird's aber dann ziemlich komplex.
mit dem offenen Ende der Spulen bekommst Du aber auch keinen richtigen Magnetfluß hin.

schau Dir nochmal z.B bei Wikipedia die Bilder an.

Heinz

Dieser Artikel beschreibt nicht den Motor den der TO gebaut hat.
Mit Magneten im Rotor wäre es ein Permanentmagnet-Schrittmotor.
Ohne Magneten könnte es ein Reluktanzmotor sein auch wenn der "Eisenkern" beim gebauten Motor wenig effektiv ist da nicht geschlossen. Reluktanzmotor – Wikipedia

Hier werden die beiden Schrittmotoren-Typen beschrieben: https://wiki.bu.ost.ch/infoportal/_media/hardware/sysp/bauteile/schrittmotor_kurz_erklaert_d.pdf

Grüße Uwe

Hallo, da es mich keine Ruhe ließ, hab ich noch eine Dritte Version gebaut:


Um die offenen Spulenenden zu vermeiden und den Magnetfluß nicht zu stören, hab ich ein Ofenrohr d=100mm als Ring angebracht.
Der Rotor wurde aus Trafoblech ausgeschnitten und zwischen 2 gedruckten Platten zusammengehalten.
So läuft das nun schon einmal nicht so schlecht...
Jetzt wäre noch die Frage wie ich das ganze Programtechnisch ansteuere. Ich hab schon einiges getestet. Um das hin und her wackeln möglichst zu vermeiden, denke ich es wäre ein sanfter Übergang des Magnetfeldes sinnvoll.

Unabhängig vom Schrittmotortyp empfehle ich Dir die MobaTools, die mit interner Interruptsteuerung und Geschwindigkeitsrampen glänzen können. Installation per Bibliotheksmanager. Der Autor ist hier aktiv.

Du hast 8 Spulen die als 2x4 zusammengeschaltet sind. Wie hast Du die Spulen verschaltet?

Grüße Uwe

Ich habe immer 2 Spulen in Serie und gegenüberliegend angeordnet.
Ich habe schon ein einige Steuerungen ausprobiert. Am besten, kommt mir vor, geht es wenn die Transistoren einfach nacheinander voll durchschalten werden. Die Spulen werden also gegen den Drehsinn des Rotors nacheinander angesteuert.

In welcher Richtung?
So daß eine N und die andere S an den Schraubenköpfen erzeugt?

Am besten müßten Halbschritte funktionieren: ( die Zahlen stehen für die angesteuerten Spulen):
1, 1+2, 2, 2+3, 3, 3+4, 4, 4+1 ...
also eine Spule dann diese und die nächste dann die nächste alleine usw...

Grüße Uwe

Hallo,
ich hab einen kleinen Baubericht auf Youtube erstellt:
https://www.youtube.com/watch?v=CMJvTygEdhQ&list=PL9Jzxu1vDldMNZdv_c5Pis4F-nQ77MFtc