Danke für die Gratulation zum 5000., ich war auch gespannt, wie die Messung ausgeht, ich bin nur noch am Formulieren.

Bestimmung der statischen Momente
Es ist eigentlich nur ein Wert, mit dem das statische Moment des Schrittmotors angegeben wird, das Haltemoment Mh bei Nennstrom, dieses wird zunächst erläutert.

Erläuterung zum Haltemoment
Zur Beschreibung wird von einem bipolaren 2 Phasen Schrittmotor mit 200 Schritten pro Umdrehung ausgegangen, also mit 1,8° pro Schritt. Er hat eine Schrittfolge von 4 Schritten pro Periode, die Periode ist damit 7,2° lang.

Der Momentverlauf über der Periode ist sinusförmig. Das gilt für jede der beiden Phasen, eine Phase folgt damit der Sinusfunktion die andere der Cosinunsfunktion, die rote und die blaue Kurve im Bild. Sie haben die gleiche Amplitude Mh1 = Mh2.

Als Summe der erhält man ein Moment mit mittlerer Phase mit der wurzel(2)-fachen Amplitude. Dieser Amplitudenwert ist Mh, graue Kurve. Der Momentverlauf ist damit durch den Amplitudenwert, nämlich dem Haltemoment, und der Periodenlänge (7,2°) bestimmt.


Als weitere Größe ist durch die Sinusfunktion auch die Steigung D1 im Nullpunkt bestimmt, gelbe Kurve. Die Steigung gibt das Moment pro Winkel an und hat den Wert
D1 = Mh1 * Pi/2 * (180°/Pi) / 1,8°. Mit dem Faktor (180°/Pi) wird der Winkel auf Pi normiert.
D1 = Mh1 * 50.

Hiermit hat man die Möglichkeit zur Bestimmung des Haltemomentes eine der Größen Mh1 oder D1 (bzw die entsprechende Größe für zwei Phasenströme Mh oder D) zu messen.

Messung des Haltemoments
Wenn man eine zeitlang versucht hat, den Amplitudenwert des Momentes mit einer Federwaage oder Schleppzeigerfederwaage oder einer Küchenwaage zu messen und für aufsteigende und abfallende Stromwerte daraus die Motorkonstante aufzunehmen, kommt man darauf, dass der andere Weg, der über die Steigung, recht präzise Messungen zulässt.

Die Steigung der Momentfunktion D1 ist nämlich das Moment geteilt durch den Winkel, so wie eine Drehfederkonstante, deshalb auch der Buchstabe. Man hat mit dem Trägheitsmoment J des Rotors und der Drehfederkonstanten ein schwingendes System, das bei konstantem D1, also für kleine Winkel, eine Schwingung mit der Frequenz f und der Periodendauer T ausführt:
T = 2 Pi Wurzel( J / D1)
Damit gilt:
D1 = 4 * Pi^2 * f^2 * J.

So könnte man bei bekanntem Trägheitsmoment J mit der kontinuierlichen Messung der Resonanzfrequenz in Abhängigkeit vom Phasenstrom die Steigung D1 und damit das Haltemoment bestimmen. Es geht nun also noch um die Erzeugung der Resonanz und um die Bestimmung des Trägheitsmoments, dann wird es gleich wieder übersichtlicher.
Manfred