JMC Closed-Loop-Schrittmotoren (iHSS / iHSSC)

Die iHSS-Reihe kombiniert Schrittmotor, optischen Encoder und Endstufe in einer kompakten Einheit. Eine Positionsabweichung wird sofort von der Elektronik ausgeglichen – Schrittverluste treten nicht auf. Das macht die Motoren so präzise wie ein Servo bei niedrigen Drehzahlen, dabei aber laufruhiger und deutlich günstiger. Verfügbar von 0,48 Nm (NEMA17) bis 12,2 Nm (NEMA34), optional mit integrierter Haltebremse. Modelle mit dem Zusatz „C“ (iHSSC) besitzen einen zusätzlichen Verpolungsschutz; trägt der Modellname am Ende „-SC“, ist eine Haltebremse integriert.

JMC Closed-Loop-Schrittmotor iHSS57 NEMA23 2 Nm mit integrierter Endstufe
JMC iHSS57 – Closed-Loop-Schrittmotor mit integrierter Endstufe und Encoder.

Warum Closed-Loop statt klassischem Schrittmotor?

Ein normaler Schrittmotor läuft „blind“ – wird er überlastet, verliert er Schritte, und die Maschine verliert ihre Position, ohne es zu merken. Der Closed-Loop-Schrittmotor überwacht seine Position per Encoder und korrigiert sofort. Das Ergebnis: keine verlorenen Schritte, weniger Wärme, ruhigerer Lauf und bessere Ausnutzung des Drehmoments. Für die meisten CNC-Fräsen ist er die ideale Balance aus Präzision, Laufruhe und Preis.

Vergleichstabelle: alle JMC Closed-Loop-Schrittmotoren

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Modell Typ Kaufen Größe Flansch Halte­moment Welle Ø Wellenl. Zentr. Lochabst. Länge o. Welle Eingangs­spannung Empf. Max. Strom Steuer­signal Verpol.­schutz Bremse
iHSS42-24-05 iHSS Kaufen NEMA17 42×42 mm 0,48 Nm 5 mm 24 mm 22 mm 31 mm ca. 76 mm 24–50 VDC 24 V 4,5 A 5–24 V – –
iHSS42-24-07 iHSS Kaufen NEMA17 42×42 mm 0,70 Nm 5 mm 24 mm 22 mm 31 mm ca. 89 mm 24–50 VDC 24 V 4,5 A 5–24 V – –
iHSS57-36-10-21-38 iHSS Kaufen NEMA23 57×57 mm 1,0 Nm 8 mm 21 mm 38 mm 47,14 mm ca. 87,5 mm 20–50 VDC 36 V 4,5 A 3,3–24 V – –
iHSSC57-36-20-21-38 iHSSC Kaufen NEMA23 57×57 mm 2,0 Nm 8 mm 21 mm 38 mm 47,14 mm ca. 113 mm 20–50 VDC 36 V 4,5 A 3,3–24 V Ja –
iHSSC60-36-30-21-38 iHSSC Kaufen NEMA24 60×60 mm 3,0 Nm 8 mm 21 mm 38 mm 47,14 mm ca. 117 mm 20–50 VDC 36 V 5,0 A 3,3–24 V Ja –
iHSSC60-36-35-21-38 iHSSC Kaufen NEMA24 60×60 mm 3,5 Nm 8 mm 21 mm 38 mm 47,14 mm ca. 132 mm 20–50 VDC 36 V 5,0 A 3,3–24 V Ja –
iHSS60-36-30-31 iHSS Kaufen NEMA24 60×60 mm 3,0 Nm 8 mm 31 mm 36 mm 50,00 mm ca. 117 mm 20–50 VDC 36 V 5,0 A 3,3–24 V – –
iHSSC60-36-30-21-38-47-SC iHSSC Kaufen NEMA24 60×60 mm 3,0 Nm 8 mm 21 mm 38 mm 47,14 mm ca. 117 mm 36 V (Motor) 36 V 5,0 A 3,3–24 V Ja Ja
iHSS86-60-45 iHSS Kaufen NEMA34 86×86 mm 4,5 Nm 14 mm 30 mm 73 mm 69,58 mm ca. 120 mm 24–80 VDC 60 V 6,0 A 3,3–24 V – –
iHSSC86-60-45-SC iHSSC Kaufen NEMA34 86×86 mm 4,5 Nm 14 mm 30 mm 73 mm 69,58 mm ca. 120 mm 24–80 VDC 60 V 6,0 A 3,3–24 V Ja Ja
iHSS86-80-100 iHSS Kaufen NEMA34 86×86 mm 9,5 Nm 14 mm 38 mm 73 mm 69,58 mm ca. 175 mm 24–100 VDC 80 V 6,0 A 3,3–24 V – –
iHSSC86-80-100-SC iHSSC Kaufen NEMA34 86×86 mm 9,5 Nm 14 mm 38 mm 73 mm 69,58 mm ca. 175 mm 24–100 VDC 80 V 6,0 A 3,3–24 V Ja Ja
iHSS86-80-120 iHSS Kaufen NEMA34 86×86 mm 12,2 Nm 14 mm 38 mm 73 mm 69,58 mm ca. 202 mm 24–100 VDC 80 V 6,0 A 3,3–24 V – –
iHSSC86-80-120-SC iHSSC Kaufen NEMA34 86×86 mm 12,2 Nm 14 mm 38 mm 73 mm 69,58 mm ca. 202 mm 24–100 VDC 80 V 6,0 A 3,3–24 V Ja Ja

Alle Angaben laut Herstellerdatenblatt / Produktseite. Typ „iHSSC“ (C) = mit zusätzlichem Verpolungsschutz. Endung „-SC“ = mit integrierter Haltebremse (24 V DC, ca. 150 mA). Steuersignal: Puls/Richtung (PUL/DIR) + Enable.

So funktioniert der Closed-Loop-Schrittmotor

Im Inneren arbeitet ein hochpoliger Schrittmotor, dem ein optischer Encoder zur Seite steht. Die integrierte Endstufe vergleicht laufend Soll- und Ist-Position. Weicht die Welle ab – etwa durch eine Lastspitze beim Fräsen – erhöht die Elektronik sofort den Strom und holt die Position zurück. Anders als beim offenen Schrittmotor kann die Maschine so nicht unbemerkt „Schritte verlieren“. Im Stillstand und bei niedrigen Drehzahlen liefert der Closed-Loop-Schrittmotor sein volles, hohes Haltemoment, was ihn für die typischen Kräfte an CNC-Fräsachsen besonders geeignet macht.

Vorteile gegenüber dem offenen Schrittmotor

Durch die Positionsrückkopplung entfallen Schrittverluste vollständig, und die Positioniergenauigkeit bleibt auch unter Last erhalten. Da der Motor nur so viel Strom zieht, wie er gerade braucht, entsteht weniger Abwärme als beim klassischen Schrittmotor, der dauerhaft mit Nennstrom bestromt wird. Der gleichförmige Lauf bei niedrigen Drehzahlen vermeidet Resonanzen. Zwei Status-LEDs (grün/rot) zeigen den Betriebszustand, ein Fehlerausgang meldet Störungen an die Steuerung zurück.

Kein Tuning nötig

Anders als ein klassisches Servosystem benötigt der Closed-Loop-Schrittmotor kein aufwändiges Einregeln (Tuning). Er ist ab Werk einsatzbereit; Feineinstellungen sind bei Bedarf über DIP-Schalter oder per Software (RS232) möglich.

Ansteuerung & Anschluss

Die Motoren werden über standardmäßige Puls-/Richtungssignale (PUL/DIR) plus Enable angesteuert – wie ein gewöhnlicher Schrittmotortreiber. Die Steuersignalspannung liegt je nach Modell bei 3,3–24 V bzw. 5–24 V, sodass die Motoren mit nahezu jeder CNC-Steuerung zusammenarbeiten, darunter Estlcam-Klemmenadapter, Eding CNC, CSMIO und Beamicon-basierte Systeme.

Die Eingangsspannung hängt von der Baugröße ab: NEMA17/23/24 arbeiten mit 20–50 VDC (24–36 V empfohlen), die NEMA34-Modelle mit 24–80 bzw. 24–100 VDC (60–80 V empfohlen). Höhere Spannung verbessert das Drehmoment bei höheren Drehzahlen. Das Netzteil sollte den Strombedarf der gleichzeitig beschleunigenden Achsen mit Reserve abdecken. Hinweise zur Dimensionierung finden Sie unter Anschluss & Inbetriebnahme.

Modelle mit Haltebremse (-SC)

Modelle mit der Endung „-SC“ im Namen besitzen eine integrierte Haltebremse, die mit 24 V DC (ca. 150 mA) versorgt wird. Sie löst nur, wenn die 24-V-Versorgung anliegt, kein Alarm aktiv und das Enable-Signal freigeschaltet ist. Bei Stromausfall fällt die Bremse automatisch ein und hält die Achse – ideal für vertikale Z-Achsen, damit das Aggregat nicht absackt.

Verpolungsschutz bei iHSSC-Modellen

Das zusätzliche „C“ in der Typbezeichnung (iHSSC) kennzeichnet Modelle mit integriertem Verpolungsschutz an der Versorgungsspannung. Wird die Stromversorgung versehentlich verpolt angeschlossen, schützt diese Schaltung die Elektronik vor Beschädigung – unabhängig davon, ob eine Bremse vorhanden ist.

Typische Anwendungen

CNC-Fräsen aller Größen

Der Klassiker: An X-, Y- und Z-Achsen von Portal- und Tischfräsen sorgen Closed-Loop-Schrittmotoren für präzise, schrittverlustfreie Bewegung bei sehr gutem Preis-Leistungs-Verhältnis. Kleine Maschinen nutzen NEMA17/23 (0,48–2 Nm), mittlere NEMA24 (3–3,5 Nm), große und schwere Maschinen NEMA34 (4,5–12,2 Nm).

Vertikale Achsen mit Bremse

Für die Z-Achse oder hängende Lasten verhindert die „-SC“-Variante mit integrierter Haltebremse, dass die Achse bei Stromausfall absackt – ein wichtiges Sicherheits- und Präzisionsmerkmal.

Drehmaschinen, Teilapparate & Sondermaschinen

Das hohe Haltemoment der großen NEMA34-Motoren (bis 12,2 Nm) eignet sich für schwere Vorschub- und Rundachsen, Teilapparate und Sondermaschinen, bei denen es auf Drehmoment und Positioniergenauigkeit bei moderaten Drehzahlen ankommt.

Retrofit bestehender Maschinen

Beim Umbau älterer Maschinen ersetzen die kompakten Einheiten ganze Endstufen-Schränke. Da Treiber und Motor verbunden sind, sinkt der Verkabelungsaufwand erheblich.

Weitere Praxisbeispiele finden Sie auf der Seite Anwendungsbeispiele.

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