Analýza príčin prehrievania krokového motora

Dôvod jedna.

Jednou z najvýznamnejších výhodkrokové motoryje presné riadenie, ktoré je možné dosiahnuť v systéme s otvorenou slučkou. Riadenie s otvorenou slučkou znamená, že nie sú potrebné žiadne spätnoväzobné informácie o polohe (rotora).

Toto riadenie umožňuje vyhnúť sa použitiu drahých senzorov a spätnoväzobných zariadení, ako sú optické enkodéry, pretože na zistenie polohy (rotora) je potrebné sledovať iba vstupné krokové impulzy. Nedávno niektorí zákazníci upozornili našich inžinierov v spoločnosti Shangshe, že krokové motory sú tiež náchylné na problémy s prehrievaním, takže ako túto situáciu vyriešiť? 

1, znížiťkrokový motorZníženie tepla má za cieľ znížiť straty medi a železa. Zníženie strát medi v oboch smeroch znižuje elektrický yin a prúd, čo si vyžaduje výber malého odporu a čo najmenšieho menovitého prúdu pri použití motora, dvojfázového krokového motora, ktorý sa môže použiť sériovo, nie paralelne, ale to často odporuje požiadavkám na krútiaci moment a vysokú rýchlosť.

2, pre zvolený motor by sa mala plne využiť funkcia automatickej regulácie polovičného prúdu a funkcia offline pohonu, prvá automaticky znižuje prúd, keď je motor v pokoji, druhá jednoducho preruší prúd.

3, okrem toho, pohon krokového motora s delením prúdu je blízky sínusovému tvaru, menej harmonických, takže sa motor menej zahrieva. Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť straty v železe, a to závisí od úrovne napätia. Vysokonapäťový pohonný motor síce zvýši charakteristiky vysokorýchlostného pohonu, ale zároveň zvýši aj tvorbu tepla. 

4, mali by ste zvoliť vhodnú úroveň napätia hnacieho motora, berúc do úvahy vysoké pásmo, plynulosť a teplo, hluk a ďalšie ukazovatele.

Dôvod dva.

Zahrievanie krokového motora síce vo všeobecnosti neovplyvňuje jeho životnosť, ale väčšina zákazníkov mu nemusí venovať pozornosť. Môže však mať určité negatívne účinky. Napríklad zmeny vnútorného koeficientu tepelnej rozťažnosti každej časti krokového motora a malé zmeny vo vnútornej vzduchovej medzere ovplyvňujú dynamickú odozvu krokového motora a pri vysokých rýchlostiach sa krok ľahko stratí. Ďalším príkladom sú situácie, keď krokové motory nie sú dostatočne zahrievané, napríklad pri zdravotníckych pomôckach a vysoko presných testovacích zariadeniach. Preto by malo byť zahrievanie krokového motora kontrolované. Tieto faktory spôsobujú zahrievanie motora.

1, prúd nastavený ovládačom je väčší ako menovitý prúd motora

2, rýchlosť motora je príliš vysoká

3, samotný motor má veľkú zotrvačnosť a polohovací krútiaci moment, takže aj prevádzka pri stredných otáčkach bude horúca, ale neovplyvní to životnosť motora. Bod demagnetizácie motora je v rozmedzí 130 – 200 ℃, takže teplota motora pri 70 – 90 ℃ je normálny jav. Pokiaľ teplota klesne pod 130 ℃, zvyčajne to nie je problém. Ak sa skutočne cítite prehriatie, nastavte prúd pohonu na približne 70 % menovitého prúdu motora alebo otáčok motora, aby sa to trochu znížilo.

Dôvod tri.

Krokový motor ako digitálny ovládací prvok sa široko používa v systémoch riadenia pohybu. Mnoho používateľov a priateľov pri používaní krokových motorov má pocit, že motor pracuje s vysokým zahrievaním, a pochybujú o tom, či je tento jav normálny. V skutočnosti je zahrievanie bežným javom krokových motorov, ale aký stupeň zahrievania sa považuje za normálny a ako minimalizovať zahrievanie krokového motora?

 

Nasleduje jednoduchá klasifikácia, dúfajme, že v praxi sa uplatní v praxi:.

1 princíp ohrevu motora

Zvyčajne vidíme všetky druhy motorov, ktoré majú vnútorné jadro a vinutie cievky. Vinutie má odpor, ktorý pri napätí spôsobuje straty, veľkosť strát a odpor a prúd sú úmerné druhej mocnine straty, čo sa často označuje ako strata v medi. Ak prúd nie je štandardný jednosmerný alebo sínusový, existujú aj harmonické straty. Jadro má hysterezný efekt vírivých prúdov a v striedavom magnetickom poli spôsobuje straty aj v dôsledku veľkosti materiálu, prúdu, frekvencie a napätia. Straty v železe sa prejavujú vo forme tepla, čo ovplyvňuje účinnosť motora. Krokové motory sa vo všeobecnosti zameriavajú na presnosť polohovania a krútiaci moment, účinnosť je relatívne nízka, prúd je vo všeobecnosti relatívne veľký a majú vysoké harmonické zložky. Frekvencia striedania prúdu sa tiež mení s rýchlosťou, a preto sa krokové motory vo všeobecnosti zahrievajú, čo je vážnejšia situácia ako pri bežných striedavých motoroch.

2 krokové motory s primeraným rozsahom tepla

Rozsah, v akom je motor povolený, závisí vo veľkej miere od úrovne vnútornej izolácie motora. Vnútorná izolácia sa zničí iba pri vysokých teplotách (nad 130 stupňov). Pokiaľ teda vnútorná teplota nepresiahne 130 stupňov, motor nepoškodí krúžok a povrchová teplota bude v tomto bode pod 90 stupňov. Preto je povrchová teplota krokového motora 70 – 80 stupňov normálna. Jednoduchá metóda merania teploty, užitočná bodová teplomer, môže tiež zhruba určiť: rukou sa môžete dotknúť viac ako 1 – 2 sekundy, nie viac ako 60 stupňov; rukou sa môžete dotknúť iba okolo 70 – 80 stupňov; niekoľko kvapiek vody sa rýchlo odparí, je to viac ako 90 stupňov.

3-krokový motorový ohrev so zmenou rýchlosti

Pri použití technológie pohonu s konštantným prúdom krokového motora pri statickej a nízkej rýchlosti zostane prúd konštantný, aby sa udržal konštantný krútiaci moment. Keď je rýchlosť do určitej miery vysoká, vnútorný protipotenciál motora stúpne, prúd postupne klesne a krútiaci moment tiež klesne. Preto bude stav ohrevu v dôsledku straty medi závisieť od rýchlosti. Statická a nízka rýchlosť vo všeobecnosti generuje vysoké teplo, zatiaľ čo vysoká rýchlosť generuje nízke teplo. Strata železa (hoci v menšom pomere) sa však nezmení a celkové teplo motora je súčtom týchto dvoch faktorov, takže vyššie uvedené je len všeobecná situácia.

4 teplo spôsobené nárazom

Hoci teplo motora vo všeobecnosti neovplyvňuje životnosť motora, väčšina zákazníkov mu nemusí venovať pozornosť. Môže však mať určité negatívne dôsledky. Napríklad rôzne koeficienty tepelnej rozťažnosti vnútorných častí motora vedú k zmenám v štrukturálnom napätí a malé zmeny vo vnútornej vzduchovej medzere ovplyvňujú dynamickú odozvu motora a pri vysokých otáčkach ľahko stráca tempo. Ďalším príkladom sú niektoré situácie, ktoré neumožňujú nadmerné zahrievanie motora, napríklad zdravotnícke zariadenia a vysoko presné testovacie zariadenia. Preto by sa malo podľa potreby regulovať generovanie tepla motora.

 5 Ako znížiť zahrievanie motora

Zníženie tvorby tepla má za cieľ znížiť straty medi a železa. Zníženie strát medi v oboch smeroch znižuje odpor a prúd, čo si vyžaduje výber malého odporu a čo najmenšieho menovitého prúdu pri motore. Dvojfázový motor môže motor zapojiť sériovo bez paralelného zapojenia. To však často odporuje požiadavkám na krútiaci moment a vysokú rýchlosť. Pri vybranom motore by sa mala plne využiť funkcia automatickej regulácie polovičného prúdu a funkcia offline. Prvá automaticky znižuje prúd, keď je motor v pokoji, a druhá jednoducho prúd vypne. Okrem toho, vďaka rozdeleniu pohonu, ktorý má priebeh prúdu blízky sínusovému, je menej harmonických, sa motor zahrieva menej. Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť straty železa, a s tým súvisí aj úroveň napätia. Hoci motor poháňaný vysokým napätím prináša zvýšenie vysokorýchlostných charakteristík, prináša aj zvýšenie tvorby tepla. Preto by sa mala zvoliť vhodná úroveň napätia pohonu, berúc do úvahy vysoká rýchlosť, plynulosť chodu a teplo, hluk a ďalšie ukazovatele.

Vnútorná časť všetkých krokových motorov sa skladá zo železného jadra a vinutia. Vinutie má odpor, pod napätím vytvára straty, ktorých veľkosť je úmerná druhej mocnine odporu a prúdu, čo sa často označuje ako medený meteorit. Ak prúd nie je štandardný jednosmerný alebo sínusový, dochádza k stratám v jadre, ktoré sú hysterézne a spôsobujú straty v striedavom magnetickom poli. Straty sa tiež ovplyvňujú veľkosťou materiálu, prúdom, frekvenciou a napätím a nazývajú sa straty v železe. Straty v medi a železe sa prejavujú vo forme tepla, čo ovplyvňuje účinnosť motora. Krokové motory sa vo všeobecnosti zameriavajú na presnosť polohovania a krútiaci moment, ich účinnosť je relatívne nízka, prúd je vo všeobecnosti relatívne veľký a majú vysoké harmonické zložky. Frekvencia striedania prúdu sa tiež mení s rýchlosťou, a preto sa krokové motory vo všeobecnosti zahrievajú, čo je vážnejšia situácia ako pri bežných striedavých motoroch.