Askelmoottorin lämmitysperiaate ja kiihtyvyys- ja hidastusprosessin ohjaustekniikka

Lämmöntuotannon periaateaskelmoottori.

 

 

1, yleensä nähdään kaikenlaisia ​​moottoreita, sisäosat ovat rautasydän ja käämityskela.Käämissä on vastus, ja jännitteisenä syntyy häviötä. Häviön suuruus on verrannollinen resistanssin ja virran neliöön. Tätä kutsutaan usein kuparihäviöksi. Jos virta ei ole vakiomuotoista tasavirtaa tai siniaaltoa, se tuottaa myös harmonista häviötä. Ytimessä on hystereesi-pyörrevirtavaikutus, joka vaihtuvassa magneettikentässä aiheuttaa myös häviötä. Sen koko ja materiaali, 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, kohtuullinen alueaskelmoottorilämpö.

Moottorin lämmönkesto riippuu pääasiassa moottorin sisäisestä eristystasosta. Sisäisen eristyksen suorituskyky korkeissa lämpötiloissa (130 astetta tai enemmän) ennen tuhoutumista. Niin kauan kuin sisälämpötila ei ylitä 130 astetta, moottori ei menetä rengasta ja pinnan lämpötila on alle 90 astetta.

Siksi askelmoottorin pinnan lämpötila 70–80 astetta on normaali. Yksinkertainen lämpötilan mittausmenetelmä, pistelämpömittari, on hyödyllinen ja se voidaan myös karkeasti määrittää: kädellä koskettaessa yli 1–2 sekuntia lämpötila ei ylitä 60 astetta; kädellä koskettaessa noin 70–80 astetta; muutaman vesipisaran nopea höyrystyminen johtaa yli 90 asteen lämpötilaan.

3, askelmoottorilämmitys nopeuden muutoksilla.

Vakiovirtakäyttötekniikkaa käytettäessä askelmoottorit toimivat staattisella ja alhaisella nopeudella, jolloin virta pysyy vakiona ja vääntömomentti pysyy vakiona. Kun nopeus nousee tiettyyn tasoon, moottorin sisäinen vastapotentiaali nousee, virta laskee vähitellen ja myös vääntömomentti laskee.

Siksi kuparihäviön aiheuttama lämpenemisolosuhde riippuu nopeudesta. Staattinen ja alhainen nopeus tuottavat yleensä paljon lämpöä, kun taas suuri nopeus tuottaa vähän lämpöä. Rautahäviön (vaikkakin sen osuus on pienempi) muutokset eivät kuitenkaan ole samoja, ja moottorin kokonaislämpö on näiden kahden summa, joten yllä oleva on vain yleinen tilanne.

4, lämmön vaikutus.

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 vaikeuttaa helposti porrastusta suurilla nopeuksilla. Toinen esimerkki on tilanne, jossa moottorin liiallinen kuumeneminen ei ole sallittua, kuten lääketieteellisissä laitteissa ja tarkkojen testauslaitteiden käytössä. Siksi moottorin kuumenemista on tarpeen kontrolloida.

5, miten moottorin lämpöä voidaan vähentää.

Lämmöntuotannon vähentäminen tarkoittaa kupari- ja rautahäviöiden vähentämistä. Kuparihäviöiden vähentäminen kahteen suuntaan, resistanssin ja virran pienentäminen, edellyttää moottorin pienen resistanssin ja nimellisvirran valintaa mahdollisimman paljon. Kaksivaihemoottorissa moottoria voidaan käyttää sarjassa ilman rinnakkaismoottoria. Tämä on kuitenkin usein ristiriidassa vääntömomentin ja suuren nopeuden vaatimusten kanssa. Valitulla moottorilla tulisi hyödyntää täysimääräisesti taajuusmuuttajan automaattista puolivirran säätötoimintoa ja offline-toimintoa. Ensimmäinen vähentää virtaa automaattisesti moottorin ollessa levossa ja jälkimmäinen yksinkertaisesti katkaisee virran.

Lisäksi jakotaajuusmuuttajassa, koska virran aaltomuoto on lähellä sinimuotoa ja siinä on vähemmän harmonisia yliaaltoja, moottori lämpenee vähemmän. Rautahäviöitä voidaan vähentää vain muutamalla tavalla, ja jännitetaso liittyy siihen. Vaikka korkeajännitteellä toimiva moottori parantaa suurnopeusominaisuuksia, se lisää myös lämmöntuotantoa. Siksi on valittava oikea taajuusmuuttajan jännitetaso ottaen huomioon suuri nopeus, tasaisuus ja lämmöntuotto, kohina ja muut tekijät.

Askelmoottoreiden kiihdytys- ja hidastusprosessien ohjaustekniikat.

Askelmoottoreiden yleistyessä myös askelmoottorien ohjauksen tutkimus on lisääntynyt. Jos askelmoottorin pulssi muuttuu liian nopeasti käynnistyksessä tai kiihdytyksessä, roottori ei inertian vuoksi seuraa sähköisen signaalin muutoksia, mikä johtaa tukkeutumiseen tai askeleen menetykseen. Samasta syystä pysäytyksessä tai hidastuksessa voi syntyä yliaskeleita. Tukkeutumisen, askeleen menetyksen ja ylityksen estämiseksi on parannettava toimintataajuutta ja nostettavan askelmoottorin nopeuden säätöä.

Askelmoottorin nopeus riippuu pulssitaajuudesta, roottorin hampaiden lukumäärästä ja iskujen lukumäärästä. Sen kulmanopeus on verrannollinen pulssin taajuuteen ja synkronoitu ajallisesti pulssin kanssa. Jos siis roottorin hampaiden lukumäärä ja käyntiiskujen lukumäärä ovat tiedossa, haluttu nopeus voidaan saavuttaa säätämällä pulssitaajuutta. Koska askelmoottori käynnistetään synkronisen vääntömomenttinsa avulla, käynnistystaajuus ei ole korkea, jotta askelhäviöitä ei tapahtuisi. Erityisesti tehon kasvaessa roottorin halkaisija kasvaa, inertia kasvaa, ja käynnistystaajuus ja suurin käyntitaajuus voivat poiketa toisistaan ​​jopa kymmenkertaisesti.

Askelmoottorin käynnistystaajuusominaisuudet ovat sellaiset, että askelmoottori ei käynnistyessään saavuta suoraan käyttötaajuutta, vaan sen on nostettava nopeutta asteittain alhaisesta nopeudesta käyttönopeuteen. Pysäytä moottori, kun käyttötaajuutta ei voida laskea välittömästi nollaan, vaan nopeus lasketaan asteittain suurella nopeudella nollaan.

 

Askelmoottorin lähtömomentti pienenee pulssitaajuuden kasvaessa. Mitä suurempi käynnistystaajuus, sitä pienempi käynnistysmomentti ja sitä huonompi kuorman käyttökyky. Käynnistys aiheuttaa askelhäviön ja pysähtyminen aiheuttaa ylityksen. Jotta askelmoottori saavuttaa halutun nopeuden nopeasti eikä menetä askelta tai ylitä sitä, on tärkeää kiihdytysprosessissa varmistaa, että kiihdytysmomentti hyödyntää täysimääräisesti askelmoottorin tarjoamaa vääntömomenttia kullakin toimintataajuudella eikä ylitä tätä vääntömomenttia. Siksi askelmoottorin toiminnan on yleensä käytävä läpi kolme vaihetta: kiihdytys, tasainen nopeus ja hidastus, kiihdytys- ja hidastusprosessin ajan on oltava mahdollisimman lyhyt ja vakionopeuden ajan mahdollisimman pitkä. Erityisesti nopeaa reagointia vaativissa töissä lähtöpisteestä loppuun tarvittavan ajan on oltava lyhin. Kiihdytys- ja hidastusprosessin on oltava lyhin mahdollinen, ja vakionopeuden on oltava suurin.

 

Kotimaiset ja ulkomaiset tiedemiehet ja teknikot ovat tehneet paljon tutkimusta askelmoottorien nopeudensäätötekniikasta ja laatineet erilaisia ​​kiihtyvyys- ja hidastuvuussäätömatemaattisia malleja, kuten eksponentiaalimallin ja lineaarisen mallin. Tämän perusteella on suunniteltu ja kehitetty erilaisia ​​ohjauspiirejä askelmoottorin liikeominaisuuksien parantamiseksi ja askelmoottorin sovellusalueen edistämiseksi. Eksponentiaalinen kiihtyvyys ja hidastuvuus otetaan huomioon askelmoottorin luontaiset momentti-taajuusominaisuudet. Näin varmistetaan, että askelmoottori liikkuu menettämättä askelta, ja samalla moottorin ominaispiirteet hyödynnetään täysimääräisesti ja nostonopeusaika lyhenee. Moottorin kuormituksen muutosten vuoksi tätä on vaikea saavuttaa, kun taas lineaarisessa kiihtyvyydessä ja hidastuvuudessa otetaan huomioon vain moottorin kuormituskapasiteetti kulmanopeuden ja pulssin suhteessa tähän suhteeseen. Tämä ei johdu syöttöjännitteen, kuormitusympäristön ja ominaisuuksien vaihteluista. Tämä kiihdytysmenetelmä on vakio. Haittapuolena on, että se ei täysin ota huomioon askelmoottorin lähtövääntömomenttia. Nopeuden muutosten ominaisuuksien vuoksi askelmoottorin suuret nopeudet aiheuttavat tahdin poikkeaman.

 

Tämä on johdatus askelmoottoreiden lämmitysperiaatteeseen ja kiihdytys-/hidastusprosessin ohjaustekniikkaan.

Jos haluat kommunikoida ja tehdä yhteistyötä kanssamme, ota rohkeasti yhteyttä!

Olemme tiiviissä vuorovaikutuksessa asiakkaidemme kanssa, kuuntelemme heidän tarpeitaan ja toimimme heidän pyyntöjensä mukaisesti. Uskomme, että molempia osapuolia hyödyttävä kumppanuus perustuu tuotteiden laatuun ja asiakaspalveluun.