Zeitkonstante, elektrisch

el)

Die eingesetzten Schrittmotoren können bei gleicher Bauart, aber veränderter Wicklungsausführung, unterschiedliche Phaseninduktivitäten aufweisen.
Durch diesen induktiven Anteil wird der Strom immer verzögert seinen, durch die Steuerung bestimmten, Maximalwert in der Phasenwicklung erreichen. Diese Verzögerung im Stromanstieg wird aber nicht nur durch die elektrische Zeitkonstante τel, gebildet aus dem Verhältnis LPH : RPH, sondern auch durch die bereitgestellte Betriebsspannung UB bestimmt.
Die während der Einschaltdauer in die Phasenwicklung eingespeiste Strommenge kann als Maß für die Leistungsfähigkeit des Schrittmotors angesehen werden. Darstellen lässt sich dies in einem Diagramm als Fläche, die durch die Zeitdauer des Stromflusses (Strecke a - d im Bild), der Stromhöhe (IPhconst) und der Stromanstiegskurve (Strecke a - b bzw. a - c) gebildet wird.

Das Diagramm kann gleichermaßen für die Bewertung unterschiedlicher Induktivitäten als auch Betriebsspannungen genutzt werden. Im ersten Fall stehen Kurve 1 und 2 für verschiedene Phaseninduktivitäten bei gleicher Betriebsspannung (und damit gleichem Imax).
Im zweiten Fall stehen die Kurven 1 und 2 für unterschiedliche Betriebsspannungen (und damit unterschiedlichen Phasenströmen) aber gleicher Phaseninduktivität.

Es gilt:
„Je größer die Phaseninduktivität bei gleicher Betriebsspannung (Kurve 2 gegenüber Kurve 1), desto langsamer wird der Stromanstieg in der Phasenwicklung sein".

Weiterhin gilt:
„Erhöht man bei gleicher Phaseninduktivität die Betriebsspannung für den Schrittmotor (und damit auch Imax), kann der Stromanstieg in den Phasenwicklungen (Kurve 1 gegenüber Kurve 2) verringert werden".

Der verzögerte Stromanstieg ist aber immer auch im Verhältnis zur eingestellten Bestromungsdauer bzw. der Schrittfrequenz fS = 1 : TS zu sehen.
Es gilt:
„Je kürzer die Einschaltdauer bei gleicher Schrittfrequenz gewählt oder je höher die Schrittfrequenz eingestellt wird (verschieben der Strecke c - d nach links), desto kleiner wird, bei gleicher Induktivität bzw. Betriebsspannung, die genannte Stromfläche".

Wird eine hohe Leistungsfähigkeit des Schrittmotors bei hohen Schrittfrequenzen gewünscht, kann man entweder einen Motor mit niedriger Induktivität wählen oder bei vorgegebener Induktivität die Betriebsspannung erhöhen.