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5. Empfehlungen und Auswahl von Antrieben (Motortreibern)
Die Wahl entsprechender Motoren für die Maschine ist eine sehr individuelle Sache. In diesem Kapitel
werden Unterschiede zwischen Schritt- und Servomotoren kurz beschrieben. Wie die Erfahrung zeigt, ste-
hen viele Entwicklungsingenieure vor dem Dilemma, welche Lösung zu wählen. Noch bis vor Kurzem wur-
den in einfacheren Maschinen aufgrund hoher Preise für Servomotoren so gut wie immer nur Schrittmoto-
ren eingesetzt. Der technologische Fortschritt und die Verbreitung der Servo-Technik führen heutzutage
dazu, dass es sich sogar beim Hobbybau einer Maschine lohnt, über die Wahl von Servoantrieben nachzu-
denken.
Der am häufigsten begangene Fehler bei der Entschei-
dungstreffung ist die Wahl der Leistung (und des Drehmo-
ments) des Servoantriebs. Es ist so, weil man sich durch
Dreh- und Haltemoment beeinflussen lässt. Der erste Pa-
rameter wird am häufigsten bei Servo- und der zweite bei
Schrittmotoren angegeben. Beide werden am häufigsten in
derselben Einheit Nm (Newtonmeter) genannt. Bei der Wahl
der Leistung eines Servoantriebs sollte man diese Parame-
ter nicht miteinander vergleichen. Der für den Schrittmotor
angeführte Haltemoment entspricht der Kraft, mit der die Welle des unter Spannung stehenden Motors im
Ruhestand in ihrer Stellung gehalten wird. Bei sehr geringen Drehzahlen von etwa 200 UpM ist der Dreh-
moment annähernd gleichwertig (siehe die untenstehenden Abbildungen), mit steigender Drehzahl aber
sinkt der Drehmoment, d.h. eigentlich die Kraft an der Welle, drastisch. Er sinkt bis auf so niedrige Werte,
dass es oft vorkommt, dass der Motor bei 1000 UpM keine Kraft mehr hat, um sich zu drehen, geschweige
denn eine Maschine anzutreiben.
In einfachen Worten gesagt: der 3-Nm-Schrittmotor erreicht den Drehmoment von 3 Nm bei einer sehr
niedriger Drehzahl (von etwa 200 UpM) und bei steigender Drehzahl nimmt seine Kraft schnell ab, indem
sie den Nullwert anstrebt. Oben rechts kann man das am Beispiel der Kennlinien eines Schrittmotors ge-
nau sehen.
Ganz anders sieht das bei Servomotoren aus. Erstens wer-
den da der Nenndrehmoment und die Nenndrehzahl ange-
geben. Der 1-Nm/2000-UpM-Motor kann also im Dauerbe-
trieb bei 2000 UpM laufen und bei dieser Drehzahl an der
Welle 1 Nm Drehmoment bieten. Außerdem sind die Ser-
vomotoren durch noch ein sehr wichtiges Merkmal geprägt:
sie lassen sich zeitweise überlasten. Was bedeutet das?
Dass der 1-Nm-Motor kann vorübergehend sogar 2,5-4 Nm
(je nach Motortyp) aufbringen. In Wirklichkeit entsteht die größte Belastung des Motors bei dynamischer
Beschleunigung, das sind aber nur kurzzeitige Belastungen, bei denen die Möglichkeit der Motorüberlas-
tung äußerst nützlich sein kann.
C S - L a b s . c . – C N C - S t e u e r u n g C S M I O / I P - M
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