TRICEOS

Mikroelektronische Ansteuerschaltung für energieoptimier-ten sensorlosen Schrittmotorbetrieb

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Schrittmotor mit Ansteuer-Chip© TRINAMIC

Motivation

Preissensitive Massenmärkte verlangen zunehmend nach dynamischen und energieeffizienten elektromotorischen Antriebssystemen – beispielsweise für Drucker und ähnliche Anwendungen. Vorzugsweise werden dafür getriebelose Schrittmotoren eingesetzt, die klein, leicht und billig sind. Ein energieeffizienter Betrieb bei attraktivem Motorpreis ist aber nur mit Hilfe einer elektronischen Regelung unter Verzicht auf teure Positionsgeber realisierbar. Jedoch können solche Systeme nicht über den kompletten Drehzahlbereich (insbesondere bei niedrigen  Drehzahlen) eingesetzt werden.

Ziele und Vorgehen

Die Projektpartner wollen ein neues Verfahren erforschen, das über den gesamten Drehzahlbereich die aktuelle Position des Rotors mit hoher Genauigkeit und ohne zusätzliche Sensoren erkennt. Dabei soll ein energieeffizienter und stabiler Motorbetrieb garantiert werden. Für eine kostengünstige Lösung werden alle Funktionen zur Signalgewinnung und -verarbeitung sowie die direkte Ansteuerung des Motors über eine einzige mikroelektronische Schaltung umgesetzt. Die erforderliche hohe Stör- und Spannungsfestigkeit des Motorsteuer-Chips soll mit einem neuen, erstmalig in der Massenfertigung eingesetzten Herstellungsprozess erreicht werden.

Innovationen und Perspektiven

Gegenwärtig existiert weltweit keine vergleichbare Lösung für eine voll integrierte Motoransteuerung nach einem sensorlosen Signalinjektionsverfahren mit nur einem Chip. Zusätzlich zu den günstigen Kosten ergeben sich für den Anwender Vorteile aufgrund des verringerten Volumens und der gestiegenen Zuverlässigkeit des Gesamtsystems.