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Schrittschaltmotor
Impulsgesteuerter Elektromotor mit einem permanentmagnetischen Rotor, der eine schrittweise Drehbewegung ausführt. Man unterscheidet Schrittschaltmotor für Nebenuhren in Uhren-anlagen, Mikro-Schrittschaltmotor für analoge Quarzwohnraumuhren, Quarzwecker und Quarzarmbanduhren.
Mikro-Schrittschaltmotor unterteilt man in unipolare Schrittschaltmotor und bipolare Schrittschaltmotor.
Schrittschaltmotor für Nebenuhren sind bipolare Motorkonstruktionen mit zweipoligem, radial magnetisiertem Rotor, der sich zwischen den asymmetrischen Polschuhen des Motorjochs dreht und je Impuls eine Drehung um 180° ausführt. Durch die Form der Polschuhe wird der Rotor in seiner Ruhelage fixiert und durch seine Winkelstellung zum Joch seine Drehrichtung vorgegeben.
Schrittschaltmotore für Nebenuhren arbeiten mit Betriebsspannungen zwischen 24 und 48 V, sind auf maximales Drehmoment ausgelegt und führen je Minute meist nur einen Schaltschritt aus.
Unipolare Mikro-Schrittschaltmotor werden mit Impulsen gleicher Polarität angesteuert. Sie bestehen aus einem axial vier-, sechs-oder achtpolig magnetisiertem Rotor, der sich in einem Joch mit gleicher Polzahl dreht. Er wird nach jedem Schaltschritt magnetisch gerastet und damit seine Drehrichtung. vorbestimmt. Wegen der großen Polpaarzahl führen unipolare Schrittschaltmotor je Impuls nur Schaltschritte von 90, 60 oder 45° aus. Durch dieses Untersetzungsverhalten ermöglichen sie die Einsparung einer Getriebestufe im Laufwerk der Uhr. Bedingt durch ihr Wirkprinzip erfordern sie jedoch Antriebsimpulse, deren Dauer genau auf die Belastungsverhältnisse abgestimmt ist. Ändert sich das Gegenmoment, so schalten sie nicht, wenn die Last größer als bisher ist; sie führen Doppelschritte aus, wenn die Last kleiner ist. Wegen dieses Verhaltens haben sie z.Z. keine Bedeutung.
Bipolare Mikro-Schrittschaltmotore werden durch Impulse wechselnder Polarität angesteuert und haben den prinzipiell gleichen Aufbau wie die Schrittschaltmotor von Nebenuhren. Ihr zweipoliger Rotor ist diametral magnetisiert und dreht sich zwischen den asymmetrischen Polschuhen des Jochs. Er führt je Impuls eine halbe Umdrehung aus. Seine Ruhestellung wird durch magnetische Rastung an den Polschuhen bestimmt und dabei gleichzeitig seine Drehrichtung vorgegeben (Abbildung 1).
Eine zweite konstruktive Lösung arbeitet ohne Joch und umfasst den Rotor durch zwei Spulen (Abbildung2). Hier wird die Ruhestellung des Rotors durch Raststifte realisiert. Der Motor lässt sich als komplette Baugruppe aufbauen und einsetzen. Wegen des fehlenden Jochs ist sein Wirkungsgrad geringer.
Bipolare Mikro-Schrittschaltmotor sind gegen Lastschwankungen unempfindlich und arbeiten in einem Betriebsspannungsbereich zwischen 1,2 bis 1,8 V. Ihr Gleichstromwiderstand beträgt etwa 200 Ohm bei Wohnraumuhren und Weckern und mehr als 2 kOhm bei Quarzarmbanduhren. Bei Quarzherrenarmbanduhren werden die Mikro-Schrittschaltmotor im Abstand von einer Sekunde angesteuert. Für analoge Quarzdamenarmbanduhren ohne Sekundennzeige wählt man zur Minimierung des Energiebedarfs einen Impulsabstand von 12 s.
Siehe Joch, Quarzuhr, Nebenuhr, Schrittschaltgetriebe.
© 1987, wissenmedia GmbH, Gütersloh/München, mit freundlicher Genehmigung
Siehe auch: [Joch] [Nebenuhr] [Quarzuhr]
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