Wir verwenden kleine 40x40 Schrittmotoren zur direkten Drehung von Kristallproben. Da hängt außer der Probenaufnahme nur noch ein Handrad und eine Scheibe für die Ref.positions-Lichtschranke (s.u.) dran. Funzt problemlos.
Wieviel Leistung Dein Motor im Endeffekt erbringt, wird hauptsächlich durch die Stromeinstellung der Motortreiber bestimmt. Du kannst auch einen großen Motor mit wenig Strom betreiben. Bei kleiner getriebener Masse kann es allerdings leicht bei bestimmten (relativ niedrigen) Drehgeschwindigkeiten zu Resonanzen (des Motors) kommen, dann muß man die getriebene Masse ggf. durch Schwungmassen erhöhen, das Risiko ist bei großen Motoren mit kleiner Last größer. Es kann auch passsieren, daß der Motor beim Beschleunigen/Abbremsen kurz durch das (mögliche) Resonanzgebiet fährt und dann kurz mal rappelt, Abhilfe s.o., bei der Endgeschwindigkeit aber dann völlig ruhig läuft.
Auf die resultierende Winkelgeschwindigkeit wohl weniger, allerdings ist bei Schrittmotoren bei wenigen 100 rpm Schluß. Motoren mit vielen Vollschritten sind normalerweise günstiger, da bei Mikroschrittbetrieb (s.u.) nicht die volle Genauigkeit erreicht wird.
Nicht empfehlenswert, wird normal auch nicht so gemacht. Der Schrittmotor hat zwar auch unbestromt auf den Polen ein gewisses Haltemoment (Polfühligkeit), sollte aber trotzdem weiter bestromt werden. Wenn schon ohne Strom, dann wenigstens die Wicklungen im Stand kurzschließen, das erhöht die 'Polfühligkeit' (Kippmoment im unbestromten Zustand).
Haben wir bei unserer Anwendung noch nicht bemerkt. Wir fahren z.Zt. einen Motor mit 500 Vollschritten und 100 u-Schritten, d.h. 50000 Schritte/U. Die Proben müssen teilweise -zig Minuten auf genauer Position stehen, die Position wird nicht durch Encoder o.ä. ausgelesen und es gab noch keine Probleme (es geht um eine röntgen-kristalloptische Anwendung, bei der sich geringste Drehungen während der Registrierungsphase sofort am ca. 250mm entfernten Sensor zeigen würden). Um ein großes Haltemoment zu erhalten, würde ich allerdings wenns geht immer mit vollem Strom fahren (machen wir bei dem Direktantrieb bisher immer).
Häufig wird die S-Kurven-Beschleunigung verwendet, d.h. zu Anfang kleine Beschleunigung, die langsam auf den Endwert wächst, und zum Schluß wird wieder ebenso abgebremst. Schlaue Motorcontroller können das, ansonsten mußt Du es selber programmieren.
Problem beim Mikroschrittbetrieb ist, daß die Mikroschritte untereinander nicht völlig gleich sind, d.h. bei 10 u-Schritten pro Vollschritt landest Du nach 10 Schritten wieder genau auf der Vollschrittposition, die Intervalle sind aber nicht notwendigerweise
100% gleich. Empfehlenswert ist auch die Möglichkeit, eine Referenzposition anzufahren, damit Du weißt, wo das Prisma steht, da der Zusammenhang Schrittimpulse - Drehwinkel aufgrund von Resonanzen (s.o.) oder mechanischen Problemen verlorengehen kann. Geht mit kleinen Gabellichtschranken ganz gut, vorausgesetzt, man fährt den Nullpunkt immer aus der gleichen Richtung an (wg. Hysterese der Lichtschranke).Winfried Büchsenschütz