Bifilar-Motoren
16. Juli 2018|
Ansicht:2164Bifilarwicklungen eines Schrittmotors werden auf die gleiche Rotor- und Statorgeometrie wie bei einem bipolaren Motor angewendet. Allerdings wird jede Spule im Stator nicht mit einem einzelnen Draht, sondern mit zwei parallel gewickelten Drähten umwickelt. Dadurch verfügt der Motor über acht statt vier Drähte.
Motoren mit bifilaren Wicklungen werden in der Praxis immer entweder unipolar oder bipolar betrieben. Abbildung 1.4 zeigt die alternativen Wicklungsanschlüsse eines solchen Motors.
Um einen bifilaren Motor als Unipolarmotor zu verwenden, werden die beiden Drähte jeder Wicklung in Reihe geschaltet und der Verbindungspunkt als Mittelanzapfung verwendet. Wicklung 1 in Abbildung 1.4 ist so angeschlossen dargestellt.
Um einen Bifilarmotor als Bipolarmotor zu verwenden, werden die beiden Drähte jeder Wicklung entweder parallel oder in Reihe geschaltet. Wicklung 2 in Abbildung 1.4 ist mit einer Parallelschaltung dargestellt; dies ermöglicht einen Betrieb mit niedriger Spannung und hohem Strom. Wicklung 1 in Abbildung 1.4 ist mit einer Reihenschaltung dargestellt; ohne Berücksichtigung des Mittelabgriffs ist ein Betrieb mit höherer Spannung und niedrigerem Strom möglich als bei parallel geschalteten Wicklungen.
Es ist zu beachten, dass grundsätzlich alle 6-Leiter-Motoren, die für den bipolaren Einsatz verkauft werden, tatsächlich bifilar gewickelt sind, sodass der externe Anschluss, der als Mittelanzapfung dient, tatsächlich wie für Wicklung 1 in Abbildung 1.4 dargestellt angeschlossen ist. Daher kann jeder unipolare Motor natürlich als bipolarer Motor mit der doppelten Nennspannung und der halben Nennstromstärke verwendet werden, wie auf dem Typenschild angegeben.
Die Frage nach der richtigen Betriebsspannung für einen bipolaren Motor, der als unipolarer Motor betrieben wird, oder für einen bifilaren Motor mit in Reihe geschalteten Motorwicklungen ist nicht so trivial, wie es zunächst scheinen mag. Drei Aspekte sind zu berücksichtigen: die Strombelastbarkeit des Kabels, die Kühlung des Motors und die Vermeidung einer Sättigung der magnetischen Kreise des Motors. Thermische Überlegungen legen nahe, dass bei in Reihe geschalteten Wicklungen die Spannung nur um die Quadratwurzel aus 2 erhöht werden sollte. Das Magnetfeld im Motor hängt von der Anzahl der Amperewindungen ab. Wenn die beiden Halbwicklungen in Reihe geschaltet werden, verdoppelt sich die Anzahl der Windungen. Da die magnetischen Kreise eines gut konstruierten Motors jedoch nahe der Sättigung sind, wenn der Motor mit Nennspannung und Nennstrom betrieben wird, wird das Feld durch eine Erhöhung der Anzahl der Amperewindungen nicht verstärkt. Wenn ein Motor mit zwei in Reihe geschalteten Halbwicklungen betrieben wird, sollte der Strom daher halbiert werden, um eine Sättigung zu vermeiden. oder anders ausgedrückt: Die Spannung an der Motorwicklung sollte dieselbe sein wie zuvor.
Für diejenigen, die alte Motoren bergen, ist die Suche nach einem 8-Leiter-Motor eine Herausforderung! Welcher der 8 Drähte ist welcher? Mit einem Ohmmeter, einem Wechselspannungsmeter und einer Niederspannungsquelle ist dies nicht schwer herauszufinden. Verwenden Sie zunächst das Ohmmeter, um die Motorleitungen zu identifizieren, die über die Motorwicklungen miteinander verbunden sind. Schließen Sie dann eine Niederspannungsquelle an eine dieser Wicklungen an. Die Wechselspannung sollte unter der angegebenen Betriebsspannung des Motors liegen; Spannungen unter 1 Volt werden empfohlen. Die Geometrie der magnetischen Kreise des Motors garantiert, dass die beiden Drähte einer bifilaren Wicklung für Wechselstromsignale stark gekoppelt sind, während bei den anderen beiden Drähten fast keine Kopplung bestehen sollte. Daher sollte eine Prüfung mit einem Wechselspannungsmeter zeigen, welche der anderen drei Wicklungen mit der unter Spannung stehenden Wicklung gepaart ist.









