Een e-bike motor versus stappenmotor

Voor een fietsmotor heb je DRIE halve-H bruggen nodig. Voor een stappenmotor worden meestal VIER halve-H bruggen gebruikt, dus wat dat betreft... kom je een eind.

Alleen de standaard stappenmotor-stuurchips zoals de A4988 of de TMC2209 die hebben stuur-algorithmes toegespitst op de "twee losse spoelen" stappenmotoren.

Maar als je een pure "4 halve-H bruggen" powerstage aan een microcontroller hangt, dan zou je met drie daarvan best een fietsmotor kunnen sturen.

Alleen dan zit je met de terugkoppeling: Bij een stappenmotor in een 3D printer sturen we "onnodig" 2.5A bij zeg 3.1V (*) door de stappenmotor Dat is bijna 8W aan "nodeloos vermogen" waar de stepper warm van wordt. Schaal je dat op naar een fietsmotor, dan gaat het over veel meer vermogen dat je wegstookt, en dat moet ook nog eens uit een accu komen! Zonde!

En je moet zoveel power de motor in sturen dat ie nooit een stapje kan missen. Dat is voor een fietsmotor met een wiel er aan geen optie. Jij kan meer kracht leveren (te voet er naast lopend of in de 1e versnelling) dan wat de motor op z'n max kan.

Dus wat je wil is vooral op de juiste momenten schakelen naar de volgende "aansturingstap" voor de motor. Dan heb je iets aan elektronica nodig om dat naar de microcontroller te communiceren. Het minste is iets van 6 weerstandjes en 3 opamps. Dat heet "sensorless" omdat er geen (hall) sensor aan te pas komt. Je kan ook met hall sensoren werken. Dat is wat de meeste fietsen doen. (de mijne is sensorless. Ik heb een rare! ).

(*) Dat is de effectieve spanning die uit zo'n A4988 (achtige) komt als de motor stilstaat en er 2.5A moet lopen (dat kan de A4988 niet eens aan, zoveel stroom). Als ie niet stilstaat, maar beweegt, dan wordt maximaal 12V-3.1V =8.9V in het "bewegen" gestoken, maar blijfer er nog steeds die 3.1V *2.5A aan vermogen verloren gaan in de motor. (als er meer inmoet dan komt het meerdere er als mechanisch vermogen uit: geen verlies)

Op zaterdag 3 januari 2026 14:46:00 schreef EgbertG:
Helaas is de motor van een e-bike een stuk ingewikkelder aan te sturen dan een standaard stappenmotor.
Waarom kan ik met een stappenmotor aansturing ( los even van t vermogen ) niet een fietswiel aansturen?

Zijn toch ook 2 of 3 fases en permanente magneten over het algemeen?

Dat zijn echt totaal verschillende motoren, die kun je echt niet met elkaar vergelijken.

Kijk hier maar eens naar.

https://www.circuitsonline.net/artikelen/view/47

Van een E-bike heb ik helaas niets.

Lambiek, tegenwoordig worden steppers ook met FOC aangestuurd. Er is meer overeenkomst dan je denkt.

Als je een driefase motor aanstuurt met 120 graden uit fase sinusvormige signalen, dan ontstaat precies een draaiveld in het midden. (draaiveld: alleen de richting van het veld verandert) (Denk de rotor in deze plaatjes even weg. )

Hetzelfde ontstaat als je niet 3 spoelen, maar 2 spoelen onder 90 graden monteert, en ze met een sinus en cosinus vormige signalen aanstuurt. Ook dan is de somvector in het midden precies een draaiveld.

(De linker helft van het eerste plaatje heb ik weggelaten omdat het m.i. fout was. )

Op zaterdag 3 januari 2026 18:59:04 schreef rew:
Lambiek, tegenwoordig worden steppers ook met FOC aangestuurd. Er is meer overeenkomst dan je denkt.

Als het een drie fase stappenmotor is wel ja.

een stappenmotor zet stappen ,denk niet dat je dat voor een fiets wil, die gebruiken bij voorkeur een synchrone driefazige motor omdat die een niet pulserend continue koppel levert.

Op zaterdag 3 januari 2026 19:14:05 schreef Lambiek:
[...]
Als het een drie fase stappenmotor is wel ja.

Waarom zou je drie fasen moeten hebben voor FOC? Volgens mij kan FOC met iedere motor met meer dan 1 aparte statorwikkeling.
Tis misschien meest gebruikt met 3 fase, maar dat is geen argument.

Op zaterdag 3 januari 2026 20:20:53 schreef kris van damme:
een stappenmotor zet stappen ,denk niet dat je dat voor een fiets wil, die gebruiken bij voorkeur een synchrone driefazige motor omdat die een niet pulserend continue koppel levert.

Als je een stappenmotor goed aanstuurt komt er gewoon een constant koppel uit. Tis wat ongebruikelijk, maar het kan prima.

Op zaterdag 3 januari 2026 21:14:27 schreef blurp:
Waarom zou je drie fasen moeten hebben voor FOC? Volgens mij kan FOC met iedere motor met meer dan 1 aparte statorwikkeling.
Tis misschien meest gebruikt met 3 fase, maar dat is geen argument.

Daar heb je wel een punt ja, met een FOC aansturing creëer je niet anders dan een sinus. Met zo'n aansturing heb je al een hoog koppel bij een zeer laag toerental. Het kan dus ook met één fase.

Op zaterdag 3 januari 2026 19:14:05 schreef Lambiek:
[...]
Als het een drie fase stappenmotor is wel ja.

Daar heb ik het dus niet over. Ik heb het over de twee-spoelen motoren.

Op zondag 4 januari 2026 10:14:48 schreef rew:
Daar heb ik het dus niet over. Ik heb het over de twee-spoelen motoren.

Aha, je doelt op die vier tekeningen, ja dat kan ook prima. Ik had daar eigenlijk niet goed naar gekeken, sorry.

Goedemiddag, dank voor alle reacties. Het aspect van efficiency mbt de energie is waar ik totaal niet bij had stilgestaan.

De kreet FOC kende ik niet, google wel en daar verscheen een extra tutorial

Op zondag 4 januari 2026 00:16:18 schreef Lambiek:
[...]
Daar heb je wel een punt ja, met een FOC aansturing creëer je niet anders dan een sinus. Met zo'n aansturing heb je al een hoog koppel bij een zeer laag toerental. Het kan dus ook met één fase.

Volgens mij kan het met 1 fase nou net weer niet: Je wil met FOC zowel koppel als flux controleren, 2 variabelen. Dat kan nooit met 1 fase, want dan heb je maar een knop om aan te draaien....

Weer wat geleerd.
Maar als het moet kan je een E-bike motor of BLDC motor ook als stappen motor gebruiken toch?

Ja, maar "inefficient": Je moet een lomp veel te grote motor gebruiken. En de stapjes zijn wat groot. (orde van 42 stapjes per omwenteling).

Op zondag 4 januari 2026 17:04:39 schreef blurp:
Volgens mij kan het met 1 fase nou net weer niet: Je wil met FOC zowel koppel als flux controleren, 2 variabelen. Dat kan nooit met 1 fase, want dan heb je maar een knop om aan te draaien....

Dat kan wel degelijk, maar is niet gebruikelijk en veel complexer dan bijvoorbeeld een drie fase motor.

En als je de spoelen ziet in zo een fiets motor kan je je wel indenken dat dit wel enkele slordige amperes lust. Daar kan geen stappenmotortje tegenop. Je hebt een redelijke uit de kluiten gewassen voeding nodig.

Op zondag 4 januari 2026 19:53:07 schreef CrossFireX:
En als je de spoelen ziet in zo een fiets motor kan je je wel indenken dat dit wel enkele slordige amperes lust. Daar kan geen stappenmotortje tegenop. Je hebt een redelijke uit de kluiten gewassen voeding nodig.

Nou er zijn stappenmotoren die wel iets meer koppel leveren dan een fietsmotor hoor.

De motor van de Sparta ION (direct drive) levert bijna 40Nm, ik heb nog nooit een stappenmotor gezien die daar bij in de buurt komt.

Op zondag 4 januari 2026 22:40:01 schreef SparkyGSX:
De motor van de Sparta ION (direct drive) levert bijna 40Nm, ik heb nog nooit een stappenmotor gezien die daar bij in de buurt komt.

Dat is inderdaad wel veel ja, een closed-loop zit rond de 25Nm dat is inderdaad geen 40Nm. Dat is ook zonder vertraging, maar met vertraging gaan ze toch die richting op.

Om een motor krachtiger te maken, kan je een aantal dingen doen. Een mechanische vertraging is d'r een van.

Maar je kan dat vertragen ook anders doen: Door de configuratie van de spoelen en magneten te veranderen. Zowel e-bike als stappenmotoren maken daar gebruik van. Door het aantal "stappen" per omwenteling te vergroten, wordt het koppel ook groter.

In de princiepe-tekeningen hierboven zijn zowel de driefase als stappenmotor in de basis configuratie getekend. De meeste stappenmotoren hebben de getekende configuratie effectief 50x langs de omtrek van 1 rondje. Zo komen ze op 200 stappen per omwenteling.

Die Sparta heeft geloof ik 14 poolparen oid.

Die sparta kan officieel 250W (misschien wat marge: 500W) bij 200RPM (25km/u).

Als je die motor "gewoon" zoals alle andere motoren 3000 RPM kan laten draaien dan is het ineens een 3.7 - 7.5kW motor. En dat is "realistischer" voor hoe groot en zwaar dat ding is.

Maar omdat ie dus officieel maar 200RPM mag draaien, moet ie dus een fors (enorm) koppel hebben!

Veel te leren hier ...dank voor deze verhelderende dialogen