Wenn Sie die Spezifikationen eines Schrittmotors prüfen, werden Sie feststellen, dass die Leistung nicht als Parameter aufgeführt ist. Stattdessen erfolgt die Motorauswahl anhand des Drehmoments bei einer bestimmten Drehzahl und nicht anhand der Leistung.
Der Grund, warum die Leistung (W) nicht angegeben wird, liegt darin, dass Schrittmotoren keine definierte „Nenndrehzahl" haben.
Bei Wechselstrommotoren und Servomotoren bezieht sich die angegebene Leistung (W) in der Regel auf die Abgabeleistung des Motors bei seiner Nenndrehzahl – allgemein als „Nennleistung" bekannt. Schrittmotoren arbeiten jedoch typischerweise über einen weiten Drehzahlbereich, sodass ihre Abgabeleistung drehzahlabhängig ist. Die berechnete Leistung (W) variiert je nach der in der Formel verwendeten Drehzahl. Daher wird die Leistung nicht als Auswahlkriterium für Schrittmotoren herangezogen; das Drehmoment ist die primäre Kenngröße.
Wenn Sie die Abgabeleistung eines Schrittmotors abschätzen möchten, gelten folgende Umrechnungsformeln von Drehmoment zu Leistung:
P = ω · T
ω = 2π · n / 60
P = 2π · n · T / 60 ≈ 0,1047 × n × T
Dabei gilt:
- P — Leistung, Einheit: Watt (W)
- ω — Winkelgeschwindigkeit, Einheit: Radiant pro Sekunde (rad/s)
- n — Drehzahl, Einheit: U/min
- T — Drehmoment, Einheit: Newtonmeter (N·m)
Betrachten wir als Beispiel den Schrittmotor 34HS31-6004S, wie unten dargestellt:
Gemäß der Drehmomentkennlinie beträgt das Drehmoment bei einer Drehzahl von 300 U/min 1,25 N·m. Setzt man diese Werte in die Formel ein:
P = 0,1047 × n × T = 0,1047 × 300 × 1,25 = 39,26 W (ohne Sicherheitsfaktor)
Das bedeutet, dass bei Verwendung des Treibers DM860T mit einer Versorgungsspannung von 24 VDC, einem Treiberstrom von 6,0 A und einer Mikroschritt-Einstellung von 2000 Impulsen/Umdrehung die geschätzte mechanische Abgabeleistung des 34HS31-6004S bei 300 U/min ca. 39,26 W beträgt.
Hinweis: Dieser Wert gilt nur für diesen spezifischen Arbeitspunkt. Wenden Sie stets einen geeigneten Sicherheitsfaktor an und überprüfen Sie die Leistung unter den tatsächlichen Betriebsbedingungen.