Servoantriebe und Schrittmotoren sind das Herzstück moderner Automatisierung. Hier lernst du den Aufbau eines Servomotors, das Konzept der Encoder-Rückführung, die drei Regelkreise (Strom, Drehzahl, Lage) sowie Schrittmotor-Ansteuerung und Linearantriebe (Spindel, Riemen, Linearmotor).
Ein Servomotor ist kein eigener Motortyp, sondern ein für präzise und geregelte Bewegung gebauter Antrieb. Dieser Beitrag zeigt dir den mechanischen und elektrischen Aufbau, erklärt Rückführung und elektronische Kommutierung und führt Schritt für Schritt durch die Berechnung von Drehmoment, Strom und Leistung. Dazu kommen die wichtigsten Auswahlkriterien für den Einsatz in der Praxis.
Der Encoder ist das Sinnesorgan des Servoantriebs: Ohne ihn weiß der Antrieb nicht, wo sein Rotor steht. Dieser Beitrag zeigt, welche Größen der Encoder zurückmeldet, worin sich Inkremental- und Absolutgeber für den Antrieb unterscheiden, warum ein Servo den Kommutierungswinkel braucht und wie die Rückführung den Regelkreis schließt. Mit Rechenbeispielen und Praxisbezug aus der Antriebstechnik.
Ein Servoantrieb regelt nicht eine, sondern drei verschachtelte Größen: Strom, Drehzahl und Lage. Dieser Beitrag zeigt Schritt für Schritt, wie die Kaskade aufgebaut ist, warum der innere Kreis schnell und der äußere langsam geregelt wird und welche Aufgabe jeder Kreis übernimmt. Außerdem klärt er, was Schleppfehler, Kv-Faktor und Vorsteuerung bedeuten — die Begriffe, an denen bei der Inbetriebnahme einer Servoachse justiert wird.
Ein Schrittmotor dreht in festen Winkelschritten und positioniert dadurch genau, ganz ohne Lagesensor. Dieser Beitrag zeigt, wie die schrittweise Drehung im Stator entsteht, worin sich Permanentmagnet-, Reluktanz- und Hybridmotor unterscheiden und wie man sie über Voll-, Halb- und Mikroschritt ansteuert. Dazu kommen die Schrittwinkel-Berechnung, das Drehmomentverhalten bei steigender Drehzahl und praktische Tipps, wie man Schrittverluste in 3D-Druckern und CNC-Maschinen vermeidet.
Wie wird aus einer Drehbewegung eine kontrollierte gerade Bewegung? Dieser Beitrag erklärt die drei Grundprinzipien Spindel, Zahnriemen und Linearmotor – von der Funktionsweise über die Berechnung von Vorschubgeschwindigkeit, Verfahrzeit und Kraft bis hin zur Auswahl des passenden Antriebs. Inklusive interaktiver Rechner und einer übersichtlichen Vergleichstabelle für die richtige Entscheidung im konkreten Anwendungsfall.
