In der modernen Antriebstechnik stehen Entwickler häufig vor der Frage, welcher Motortyp für eine bestimmte Anwendung am besten geeignet ist. Besonders oft wird zwischen einem Schrittmotor mit Bremse und einem Servomotor mit Haltemoment abgewogen. Beide Lösungen erfüllen die Aufgabe, Positionen sicher zu halten und Bewegungen präzise auszuführen, unterscheiden sich jedoch deutlich in Funktionsweise, Leistungsfähigkeit und Einsatzgebiet.
Ein Schrittmotor mit Bremse kombiniert die einfache Steuerung eines Schrittmotors mit einer mechanischen Haltebremse. Der Schrittmotor bewegt sich in klar definierten Winkelschritten, was ihn besonders attraktiv für Anwendungen macht, bei denen eine offene Regelung ohne Positionsrückmeldung ausreicht. Die zusätzliche Bremse wird meist im stromlosen Zustand aktiviert und sorgt dafür, dass die Achse ihre Position auch bei Energieausfall sicher hält. Dies ist vor allem in vertikalen Anwendungen, etwa bei Hubachsen, ein entscheidender Sicherheitsvorteil. Allerdings bringt die mechanische Bremse auch Nachteile mit sich: Sie erhöht den Verschleiß, benötigt zusätzlichen Bauraum und kann die Reaktionszeit beim Lösen oder Anziehen der Bremse verlängern.
Im Gegensatz dazu basiert ein Servomotor mit Haltemoment auf einem geschlossenen Regelkreis. Dank Encoder oder Resolver kennt das System jederzeit die exakte Position der Welle. Das Haltemoment wird aktiv durch den Motor erzeugt, indem kontinuierlich Strom zugeführt wird. Dadurch kann der Servomotor auch unter wechselnden Lasten sehr präzise reagieren und seine Position dynamisch anpassen. Diese Eigenschaft macht ihn besonders geeignet für hochdynamische Anwendungen, bei denen Genauigkeit, Geschwindigkeit und Flexibilität im Vordergrund stehen. Ein weiterer Vorteil ist der geringere mechanische Verschleiß, da keine zusätzliche Haltebremse zwingend erforderlich ist.
Allerdings hat der Servomotor mit Haltemoment auch klare Einschränkungen. Da das Haltemoment elektrisch erzeugt wird, geht es bei einem Stromausfall verloren, sofern keine zusätzliche Sicherheitsbremse integriert ist. Zudem ist der Energieverbrauch im Stillstand höher als bei einem Schrittmotor mit aktivierter Bremse, da der Servomotor permanent bestromt werden muss. Auch die Kosten für Motor, Regelung und Inbetriebnahme sind in der Regel höher, was ihn für einfache oder kostensensitive Anwendungen weniger attraktiv macht.
Die Wahl zwischen beiden Lösungen hängt daher stark von den Anforderungen ab. Ein Schrittmotor mit Bremse eignet sich besonders für einfache Positionieraufgaben, bei denen Sicherheit im stromlosen Zustand und ein klar kalkulierbares Verhalten im Vordergrund stehen. Ein Servomotor mit Haltemoment hingegen spielt seine Stärken überall dort aus, wo hohe Präzision, Dynamik und Anpassungsfähigkeit gefragt sind.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass weder der Schrittmotor mit Bremse noch der Servomotor mit Haltemoment grundsätzlich überlegen ist. Vielmehr handelt es sich um zwei unterschiedliche Konzepte, die jeweils spezifische Vorteile bieten. Eine sorgfältige Analyse der Anwendung, der Sicherheitsanforderungen und der wirtschaftlichen Rahmenbedingungen ist entscheidend, um die optimale Lösung zu finden.
