Einphasiger Stepper bidirektional machen ?

[PICture]

Hallo!

Damit ein einphasiger Stepper aus Quarzuhr sich in umgekehrter Richtung dreht, habe ich zum Ausprobieren ein Kern durch Bohren zwei Ø 1,5 mm Löcher adaptiert, "auf den Rücken" in die Motorspule eingeschoben und es hat funktioniert. Auf dem Foto oben ist der originale und unten der adaptierte Kern zu sehen, in der Lage, wie sie in Motorspulen eingeschoben werden. Angeblich geschieht die Änderung der Drehrichtung durch Assymetrie des Kerns, also des erzeugten Magnetfeldes.

Theoretisch gesehen es müsste möglich sein solche Assymetrie auch elektrisch z.B. per zusätzliche Wicklung am symmetrischen Kern zu realisieren. Leider mit Magnetismus kenne ich mich selber nicht genug aus, deswegen frage ich Euch ob es Sinn machen könnte.

Vielen Dank für jede Hilfe im voraus.

[Manf]

Ohne Strom geht der Anker auf der Position geringste Spaltbreite vom Ankerpol zum Jochblech. Die Lage des Ankers mit seien Polen ist dabei Diagonal zu den Stator-Polen. Bei Stromfluss wird er in Richtung der Feldmagentisierung getrieben. Am besten wird man wohl auf dem Anker eine Markierung anbringen und die Winkel mit und ohne Feldmagentisierung vergleichen.

http://www.google.de/imgres?um=1&hl=...9,r:0,s:0,i:70

Theoretisch gesehen es müsste möglich sein solche Assymetrie auch elektrisch z.B. per zusätzliche Wicklung am symmetrischen Kern zu realisieren. Leider mit Magnetismus kenne ich mich selber nicht genug aus, deswegen frage ich Euch ob es Sinn machen könnte.

Das ist das andere Verfahren zur Drehfelderzeugung, siehe Spaltpolmotor.

http://lexikon.freenet.de/Spaltpolmotor

[PICture]

Hallo Manf !

Herzlichen dank für deine kompetente verständliche Erklärung.

Wie auch immer Suche ich für mich einfachste, meistens bisher unbekannte Lösung, die aber für mich realisierbar ist. Den Spaltenmotor kenne ich und sehe ich es etwas anders, weil bei dem Motor gibt es eben zusätzliche kurzgeschlossene Wicklungen, die das Magnetfeld eliptisch drehend formen. Ein Phasenverschiebtes Magnetfeld wird auch beispielweise in AC Relais verwendet. Bei Synchromotoren, z.B. bei mechanischen Zeitschaltuhren bzw. Waschmaschinen wird die gewünschte Drehrichtung per rein mechanische Bremse erzwungen.

Bei dem einphasigen Stepper wird aber nur kurz (32 ms pro Sekunde) unsymmetrisches statisches Magnetfeld erzeugt um den Rotor bei jedem richtungabwechselndem Stromimpuls um 180° zu drehen. Die Erkennung der Lage vom Rotor bei mechanischer Belastung ist nicht möglich, weil es zwecksfremde Verwendung ist. Der Rotor kann in jeder Position stehen bleiben. Danach muss der Rotor, vieleicht mit grösserem Strom durch die Wicklung, neu "gerichtet" werden um sich weiter impulsweise (180° pro Sekunde) drehen zu können.

Meinst du, dass ich gar nicht versuchen sollte, den Stepper zum bidirektionalen verbasteln versuchen, weil es sinnlos ist ? Ich brauche aber sowas für Antrieb für mein "solar perpetuum mobile" Spielzeug.

Weil die Luftspaltbreite nur die Drehrichtung definierende Reluktanz (magnetischer Widerstand) also im Endeffekt Magnetfluss ändert, müsste es wahrscheinlich bei gleichen Spalten auch rein elektrisch möglich sein.

[Manf]

Wenn Du den Uhrenantrieb (einphasigen Stepper)weiter untersuchst, - hast Du denn schon versucht aus der Reluktanzstellung heraus mit der einen und der anderen Stromrichtung anzusteuern? Mit entsprechend starken Impulsen sollten beide Richtungen erreichbar sein.

Es ist doch so, dass der Anker ein Permanentmagnet ist, oder?

[PICture]

Ja, der Anker (Rotor ? ) ist ein zweipoliger Permanentmagnet (N/S). Ich möchte aber, das sich der Motor sicher in der Richtung dreht, wie die Steurung meines Spielzeugs verlangt.

Ich werde sicher den Mikrostepper bidirektional machen versuchen. Die Unsimmetrie ist angeblich nur beim erstem Stromimpuls nötig um den Rotor in nötige Stellung zu bringen, weil danach sollte es egal sein.

Der Stepper ist so klein (Kernblechdicke = 1mm und ännliche Spalten), dass ich Probleme sehe, sogar mit SMD Hallsensoren den Magnetfluss bei dem sich drinnen befindlichem Rotor zu messen. Die unsymetrie brauche ich jedoch um eine zusätzliche Spule zu wickeln, die gleiche Assymetrie wie bereits probeweise umtauschbare Kerne des Magnetflusses erzeugt. Die originale Spule hat um 4000 Windungen (bereits gezählt).

Könnte man das irgendwie anfangs durch messen der Spaltenbreiten abschätzen ?

Wahrscheinlich werde ich nur den Stator allein vermessen können, was aber von der Realität unbekannt stark abweichen kann.

[Manf]

Die Unsimmetrie ist angeblich nur beim erstem Stromimpuls nötig um den Rotor in nötige Stellung zu bringen, weil danach sollte es egal sein.

Ich denke bei einer solchen Uhr kommt der Antrieb nach jedem Impuls wieder vollständig zur Ruhe so dass jeder Impuls ein erster Impuls ist.

Deshalb probiere doch erst einmal aus wie sich der Motor verhält wenn Du nur die Spule anders herum anschließt, wenn der Rotor gepolt ist dann könnte das ja einen Einfluss haben.

Das wäre vielleicht die kleinste Änderung.