Askelmoottorin kuumenemisen syyanalyysi

Syy yksi.

Yksi merkittävimmistä eduistaaskelmoottoriton tarkka säätö, joka voidaan saavuttaa avoimen piirin järjestelmässä. Avoimen piirin säätö tarkoittaa, että (roottorin) asennosta ei tarvita takaisinkytkentätietoa.

Tämä ohjaus välttää kalliiden antureiden ja takaisinkytkentälaitteiden, kuten optisten enkoodereiden, käytön, koska vain sisääntulevia askelpulsseja tarvitsee seurata (roottorin) asennon selvittämiseksi. Viime aikoina jotkut asiakkaat ovat kertoneet Shangshen moottori-insinööreillemme, että askelmoottorit ovat myös alttiita lämpöongelmille, joten miten tämä tilanne ratkaistaan? 

1, vähennäaskelmoottoriLämpöä vähentämällä vähennetään kupari- ja rautahäviöitä. Kuparihäviöiden vähentäminen kahteen suuntaan, sähkövirran ja -jännityksen pienentäminen, vaatii pienen resistanssin ja mahdollisimman pienen nimellisvirran valitsemista moottorissa. Kaksivaiheista askelmoottoria voidaan käyttää sarjamoottorina rinnakkaismoottorin sijaan, mutta tämä on usein ristiriidassa vääntömomentin ja suuren nopeuden vaatimusten kanssa.

2, jos moottori on valittu, tulisi hyödyntää täysimääräisesti taajuusmuuttajan automaattista puolivirran säätötoimintoa ja offline-toimintoa. Ensimmäinen vähentää virtaa automaattisesti moottorin ollessa levossa, jälkimmäinen yksinkertaisesti katkaisee virran.

3. Lisäksi askelmoottorikäytön jakaminen tapahtuu lähes sinimuotoisen virran aaltomuodon vuoksi, jossa on vähemmän harmonisia yliaaltoja ja vähemmän moottorin lämpenemistä. Rautahäviöitä voidaan vähentää muutamalla tavalla. Jännitetaso on yhteydessä siihen. Korkea jännitekäyttömoottorissa parantaa nopeaa suorituskykyä, mutta se lisää myös lämmöntuotantoa. 

4, tulisi valita sopiva käyttömoottorin jännitetaso ottaen huomioon korkean kaistan, sileyden ja lämmön, kohinan ja muut indikaattorit.

Syy kaksi.

Askelmoottorin kuumeneminen ei yleensä vaikuta moottorin käyttöikään, eikä useimpien asiakkaiden tarvitse kiinnittää siihen huomiota. Mutta sillä on joitakin vakavia negatiivisia vaikutuksia. Esimerkiksi askelmoottorin sisäisen lämpölaajenemiskertoimen muutokset, rakenteelliset jännitykset ja sisäisen ilmaraon pienet muutokset vaikuttavat askelmoottorin dynaamiseen vasteeseen ja suurilla nopeuksilla askel on helppo menettää. Toinen esimerkki on, että joissakin tapauksissa askelmoottorin liiallinen lämmöntuotanto ei ole sallittua, kuten lääkinnällisissä laitteissa ja tarkkuustestauslaitteissa. Siksi askelmoottorin lämmöntuottoa on tarpeen hallita. Moottorin kuumeneminen johtuu näistä tekijöistä.

1, kuljettajan asettama virta on suurempi kuin moottorin nimellisvirta

2, moottorin nopeus on liian suuri

3. Moottorilla itsellään on suuri inertia ja säätömomentti, joten se kuumenee jopa keskinopeuksisilla toiminnoilla, mutta se ei vaikuta moottorin käyttöikään. Moottorin demagnetisoitumispiste on 130–200 ℃, joten moottorin lämpötila 70–90 ℃ on normaali ilmiö. Niin kauan kuin alle 130 ℃ ei ole yleensä ongelma, ei ole yleensä ongelma. Jos moottori todella ylikuumenee, käyttövirta asetetaan noin 70 prosenttiin moottorin nimellisvirrasta tai -nopeudesta, jotta lämpötilaa voidaan pienentää.

Syy kolme.

Askelmoottoria digitaalisena toimilaitteena on käytetty laajalti liikkeenohjausjärjestelmissä. Monet askelmoottorien käyttäjät ja ystävät kokevat, että moottori toimii suurella lämmöllä, ja heillä on epäilyksiä siitä, onko tämä ilmiö normaali. Itse asiassa kuumeneminen on yleinen ilmiö askelmoottoreissa, mutta mikä lämpötila katsotaan normaaliksi ja miten askelmoottorin kuumenemista voidaan minimoida?

 

Seuraavaksi teemme joitakin yksinkertaisia ​​luokitteluja, toivottavasti käytännön sovelluksissa.

1 moottorin lämmitysperiaate

Yleensä näemme kaikenlaisia ​​moottoreita, joissa on sisäinen ydin ja käämitys. Käämillä on vastus, joka tuottaa häviötä. Häviön suuruus ja vastus sekä virta ovat verrannollisia häviöön. Tätä kutsutaan usein kuparihäviöksi. Jos virta ei ole vakiomuotoista tasavirtaa tai siniaaltoa, se voi aiheuttaa harmonisen häviön. Ytimessä on hystereesi-pyörrevirtavaikutus, joka aiheuttaa myös häviötä vaihtuvassa magneettikentässä. Materiaalin koko, virta, taajuus ja jännite vaikuttavat rautahäviöön. Kupari- ja rautahäviöt ilmenevät lämmönä, mikä vaikuttaa moottorin hyötysuhteeseen. Askelmoottorit pyrkivät yleensä paikannustarkkuuteen ja vääntömomentin tuottoon. Hyötysuhde on suhteellisen alhainen, virta on yleensä suhteellisen suuri ja harmoniset komponentit ovat korkeita. Virranvaihtelutaajuus vaihtelee myös nopeuden mukaan. Siksi askelmoottorit yleensä lämpenevät, mikä on vakavampi tilanne kuin yleisissä vaihtovirtamoottoreissa.

2 askelmoottorin lämmitys kohtuullisella alueella

Moottorin lämmöntuoton laajuus riippuu pitkälti moottorin sisäisestä eristystasosta. Sisäinen eristys tuhoutuu vain korkeissa lämpötiloissa (yli 130 astetta). Niin kauan kuin sisälämpötila ei ylitä 130 astetta, moottori ei vahingoita rengasta ja pinnan lämpötila on tuolloin alle 90 astetta. Siksi askelmoottorin pinnan lämpötila 70–80 astetta on normaali. Yksinkertainen lämpötilan mittausmenetelmä, hyödyllinen pistelämpömittari, voi myös karkeasti määrittää: kädellä koskettaessa yli 1–2 sekuntia, enintään 60 astetta; kädellä koskettaessa noin 70–80 astetta; muutama vesipisara höyrystyy nopeasti, jolloin lämpötila on yli 90 astetta.

3 askelmoottorin lämmitys nopeuden muutoksella

Vakiovirtakäyttötekniikkaa käytettäessä askelmoottorin virta pysyy vakiona sekä staattisella että hitaalla nopeudella, jotta vääntömomentti pysyy vakiona. Kun nopeus on tietynasteinen, moottorin sisäinen vastapotentiaali nousee, virta laskee vähitellen ja myös vääntömomentti laskee. Siksi kuparihäviöstä johtuva lämpenemistila riippuu nopeudesta. Staattinen ja hidas nopeus tuottavat yleensä paljon lämpöä, kun taas suuri nopeus tuottaa vähän. Rautahäviön (vaikkakin pienempi osuus) muutokset eivät kuitenkaan ole samoja, ja koko moottorin lämpö on näiden kahden summa, joten yllä oleva on vain yleinen tilanne.

4 iskun aiheuttama lämpö

Vaikka moottorin kuumeneminen ei yleensä vaikuta moottorin käyttöikään, useimpien asiakkaiden ei tarvitse kiinnittää siihen huomiota. Mutta vakavasti otettavat negatiiviset vaikutukset voivat ilmetä. Esimerkiksi moottorin sisäosien erilaiset lämpölaajenemiskertoimet voivat aiheuttaa muutoksia rakenteellisessa jännityksessä, ja pienet muutokset sisäisessä ilmaraossa vaikuttavat moottorin dynaamiseen vasteeseen ja moottorin vauhti hidastuu helposti suurilla nopeuksilla. Toinen esimerkki on tilanne, jossa moottorin liiallinen kuumeneminen ei ole sallittua, kuten lääketieteellisissä laitteissa ja tarkkojen testauslaitteiden yhteydessä. Siksi moottorin lämmöntuottoa on tarpeen mukaan säädettävä.

 5 Kuinka vähentää moottorin lämpöä

Lämmöntuotannon vähentäminen tarkoittaa kupari- ja rautahäviön vähentämistä. Kuparihäviön vähentäminen kahteen suuntaan, resistanssin ja virran pienentäminen, vaatii pienen resistanssin ja mahdollisimman pienen nimellisvirran valitsemista, kun moottori. Kaksivaihemoottori voi käyttää moottoria sarjassa ilman rinnakkaismoottoria. Tämä on kuitenkin usein ristiriidassa vääntömomentin ja suuren nopeuden vaatimusten kanssa. Valitun moottorin kohdalla tulisi hyödyntää täysimääräisesti taajuusmuuttajan automaattista puolivirran säätötoimintoa ja offline-toimintoa. Ensimmäinen vähentää automaattisesti virtaa moottorin ollessa levossa ja jälkimmäinen yksinkertaisesti katkaisee virran. Lisäksi alijännitetaajuusmuuttajassa, koska virran aaltomuoto on lähellä sinimuotoa ja siinä on vähemmän harmonisia yliaaltoja, myös moottorin kuumeneminen vähenee. Rautahäviön vähentämiseen on muutamia tapoja, ja jännitetaso liittyy siihen. Vaikka korkeajännitteellä toimiva moottori parantaa suurnopeusominaisuuksia, se lisää myös lämmöntuotantoa. Siksi tulisi valita sopiva taajuusmuuttajan jännitetaso ottaen huomioon suuren nopeuden, tasaisuuden ja lämmön, kohinan ja muut ominaisuudet.

Kaikentyyppisissä askelmoottoreissa sisäosa koostuu rautasydämestä ja käämityskelasta. Käämissä on vastus, joka jännitettä käytettäessä tuottaa häviötä, jonka suuruus on verrannollinen resistanssin ja virran neliöön. Tätä kutsutaan usein kuparihäviöksi. Jos virta ei ole vakiomuotoista tasavirtaa tai siniaaltoa, se aiheuttaa myös harmonisen häviön. Ytimessä on hystereesi-pyörrevirtavaikutus, joka vaihtuvassa magneettikentässä aiheuttaa myös häviötä. Materiaalin koko, virta, taajuus ja jännite vaikuttavat rautahäviöön. Kupari- ja rautahäviöt ilmenevät lämmönä, mikä vaikuttaa moottorin hyötysuhteeseen. Askelmoottorit pyrkivät yleensä paikannustarkkuuteen ja vääntömomentin tuottoon. Hyötysuhde on suhteellisen alhainen, virta on yleensä suhteellisen suuri ja harmoniset komponentit ovat korkeita. Virranvaihtelutaajuus vaihtelee myös nopeuden mukaan. Siksi askelmoottoreissa on yleensä lämpöä, mikä on vakavampaa kuin yleisissä vaihtovirtamoottoreissa.