Mikroschritt eines PCB-Motors

In den letzten zwei Jahren hat sich [Carl Bujega] mit seinen PCB-Motordesigns einen Namen gemacht. Sein neuestes Abenteuer besteht darin, daraus einen Schrittmotor zu machen, indem er eine Positionskontrolle mit Mikroschritten hinzufügt.

Die NEMA-Schrittmotoren, die die meisten von uns kennen, sind synchrone Schrittmotoren, während [Carl]s Design ein Permanentmagnet-Design ist. Es verwendet vier Spulen am Stator und zwei Permanentmagnete am Rotor/Zifferblatt. Durch Variation des Stroms durch jeden der vier Pole mit einem Schritttreiber (Mikroschritt) sollte die Position des Rotors theoretisch mit guter Auflösung steuerbar sein. Leider war das leichter gesagt als getan. Er erreichte die Positionskontrolle, übersprang jedoch in bestimmten Positionen immer wieder Schritte.

Der Motor und die Steuerung bestehen aus einer einzigen flexiblen Leiterplatte, um den Schichtabstand zu verringern und die magnetische Feldstärke der Spulen zu erhöhen. Dies führte jedoch zu anderen Problemen, da die Motorwelle keinen festen Befestigungspunkt hatte und sich die Leiterplatte verformte, wenn die Statorspulen mit Strom versorgt wurden. Auch das Löten des Controllers stellte ein Problem dar, da die Durchgangsloch-Stiftleisten leicht herausrissen und sich die Leiterplatte beim Reflow-Löten auf einer heißen Platte ausbeulte, wobei in einem Fall sogar Bauteile absprangen. [Carl] montierte schließlich einen der PCB-Motoren in einen 3D-gedruckten Rahmen, um alle Motorkomponenten starr einzuschränken, aber er litt immer noch unter fehlenden Schritten. Irgendwelche Vorschläge zur Behebung des Problems? Schreiben Sie sie unten in die Kommentare.

Das Drehmoment ist wie bei seinen anderen PCB-Motoren sehr gering, sollte aber für Messgeräte oder Uhren geeignet sein. Eine PCB-Uhr mit integriertem Motor wäre ziemlich cool an der Werkstattwand.

Der verwendete TMC2300-Stepper-Treiber [Carl] gehört zur gleichen Treiberfamilie, die Silent Stepping für 3D-Drucker ermöglicht. Wir haben über einige von [Carl]s Abenteuern mit Leiterplattenaktoren berichtet, von seinem ursprünglichen Design über Linearaktoren bis hin zu einem flexiblen POV-Display.