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Elektromotor

Mabuchi Elektromotor

Man unterscheidet Elektromotoren in Gleich- und Wechselstrom-Motoren. Letztere spielen im Physical-Computing kaum eine Rolle. Gleichstrommotoren erzeugen durch ständige Drehwinkel abhängige Umpolung ein wechselndes Magnetfeld im Rotor des Motors (Magnetspulen um eine drehbare Achse). Im feststehenden Gehäuse sind Dauermagnete abwechselnd in Nordpol- und Südpol-Richtung untergebracht.

Elektromotoren benötigen je nach Größe hohe Ströme und induzieren einen Strom zurück. Deshalb benötigt man an den Anschlüssen des Motors Dioden, die den induzierten Strom wieder ableiten.

Zusätzlich erzeugen Elektromotoren hochfrequente Störungen, die z.B. Funksignale im Umfeld stören können. Um dies zu vermeiden, sollte man drei kleine Keramikkondensatoren direkt am Elektromotor anbringen. Die Kapazität sollte zwischen 10 – 100 nF liegen. Der zwei Kondensatoren werden von jeweils einem Motoranschluss an das Motorgehäuse gelötet, der dritte überbrückt beide Anschlüsse.

Ein Elektromotor kann entweder einfach ein- oder ausgeschalten werden (mit Relais oder Transistoren), oder komplizierter in seiner Geschwindigkeit und Laufrichtung beeinflusst werden. Dazu verwendet man eine H-Brückenschaltung (H-Bridge), die man mit Relais oder FETs realisieren kann.

Eine H-Bridge gibt es auch fertig als IC: L293D. Bei dieser Ausführung sind die Dioden zum Ableiten der Induktion sogar schon integriert. Bei der Verwendung des L293D sollte man unbedingt darauf achten, das der genug gekühlt wird (siehe Datenblatt). Dieser Chip kann einen Motor mit maximal 600mA versorgen.

Hier sind ein paar Möglichkeiten der Ansteuerung eines Elektromotors mit einem Arduino-Board aufgelistet:

  1. Motorsteuerung direkt per Arduino
  2. Motorsteuerung mit einem Schaltrelais
  3. Motorsteuerung mit einem Transistor
  4. Motorsteuerung mit einer MOS-FET Brücke
  5. Motorsteuerung mit einem H-Bridge IC
  6. Motorsteuerung via Fahrtenregler
  7. Motorsteuerung eines Schrittmotors (Stepper Motor)
  8. Motorsteuerung mit dem Schrittmotor-Treiber A4988

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Stefan Hermann

Ich bin Stefan und arbeite seit 2007 mit Arduino. Als Designer und Produktmanager setze ich das Board in erster Linie zum Bau von Prototypen ein. Hier teile ich meine Faszination und Erfahrung mit dir!

5 thoughts on “Elektromotor

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