Princíp generovania teplakrokový motor.
1, zvyčajne vidíme všetky druhy motorov, vnútorné sú železné jadro a vinutie cievky.Vinutie má odpor, pod napätím spôsobí straty, ktorých veľkosť je úmerná druhej mocnine odporu a prúdu, čo sa často označuje ako strata v medi. Ak prúd nie je štandardný jednosmerný alebo sínusový, spôsobí to aj harmonické straty. Jadro má hysterezný efekt vírivých prúdov a v striedavom magnetickom poli spôsobí straty aj kvôli jeho veľkosti, materiálu, prúdu, frekvencii a napätiu. Straty v železe sa prejavia 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 obsahujú 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, primeraný rozsahkrokový motorteplo.
Povolená miera zahrievania motora závisí hlavne od úrovne vnútornej izolácie motora. Výkon vnútornej izolácie pri vysokých teplotách (130 stupňov alebo viac) pred zničením. Pokiaľ vnútorná teplota nepresiahne 130 stupňov, motor nestratí izolačný krúžok a povrchová teplota bude v tomto čase nižšia ako 90 stupňov.
Preto je teplota povrchu krokového motora v rozmedzí 70-80 stupňov normálna. Jednoduchá metóda merania teploty pomocou bodového teplomera umožňuje približne určiť: dotykom rukou po dobu viac ako 1-2 sekúnd nie viac ako 60 stupňov; dotykom rukou iba okolo 70-80 stupňov; niekoľko kvapiek vody sa rýchlo odparí a teplota presiahne 90 stupňov.
3, krokový motorohrev so zmenami rýchlosti.
Pri použití technológie pohonu s konštantným prúdom, krokové motory pri statických a nízkych otáčkach, zostane prúd konštantný, aby sa udržal konštantný krútiaci moment. Keď rýchlosť dosiahne určitú úroveň, vnútorný protipotenciál motora sa zvýši, prúd postupne klesne a krútiaci moment tiež klesne.
Preto bude stav ohrevu v dôsledku straty medi závisieť od rýchlosti. Statický a nízkorýchlostný otáčanie vo všeobecnosti generuje vysoké teplo, zatiaľ čo vysokorýchlostné otáčanie generuje nízke teplo. Strata železa (hoci v menšom pomere) sa však líši a teplo motora ako celku je súčtom týchto dvoch teplôt, takže vyššie uvedené je len všeobecná situácia.
4, vplyv tepla.
Hoci zahrievanie motora vo všeobecnosti neovplyvňuje jeho životnosť, 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 sa ľahko stratí krok. Ďalším príkladom sú niektoré situácie, ktoré neumožňujú nadmerné zahrievanie motora, napríklad zdravotnícke zariadenia a vysoko presné testovacie zariadenia atď. Preto by malo byť zahrievanie motora potrebné kontrolovať.
5, ako znížiť teplo 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 čo najmenšieho odporu a menovitého prúdu motora. Pri dvojfázovom motore je možné 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 offline funkcia pohonu. Prvá funkcia automaticky znižuje prúd, keď je motor v pokoji, a druhá funkcia prúd jednoducho vypne.
Okrem toho, pri delení pohonu, pretože priebeh prúdu je blízky sínusovému, má menej harmonických, a preto sa motor zahrieva menej. Existuje niekoľko spôsobov, ako znížiť straty v železe, a s tým súvisí aj úroveň napätia. Hoci motor poháňaný vysokým napätím prináša zlepšenie vysokorýchlostných charakteristík, prináša to aj zvýšenie tvorby tepla. Preto by sme mali zvoliť správnu úroveň napätia pohonu, berúc do úvahy vysokú rýchlosť, plynulosť chodu a zahrievanie, hluk a ďalšie ukazovatele.
Techniky riadenia procesov zrýchľovania a spomaľovania krokových motorov.
S rozsiahlym používaním krokových motorov sa zvyšuje aj štúdium riadenia krokových motorov. Ak sa pri štarte alebo zrýchľovaní impulz krokového motora zmení príliš rýchlo, rotor v dôsledku zotrvačnosti nesleduje zmeny elektrického signálu, čo vedie k zablokovaniu alebo strate kroku. Pri zastavení alebo spomalení môže z rovnakého dôvodu dôjsť k prekročeniu. Aby sa predišlo zablokovaniu, strate kroku a prekročeniu, je potrebné zlepšiť pracovnú frekvenciu krokového motora a zvýšiť jeho reguláciu rýchlosti.
Rýchlosť krokového motora závisí od frekvencie impulzov, počtu zubov rotora a počtu otáčok. Jeho uhlová rýchlosť je úmerná frekvencii impulzov a je časovo synchronizovaná s impulzom. Ak je teda počet zubov rotora a počet otáčok v chode určitý, požadovanú rýchlosť možno dosiahnuť riadením frekvencie impulzov. Keďže krokový motor sa spúšťa pomocou synchrónneho krútiaceho momentu, štartovacia frekvencia nie je vysoká, aby sa nestratil krok. Najmä so zvyšujúcim sa výkonom sa zväčšuje priemer rotora, zvyšuje sa zotrvačnosť a štartovacia frekvencia a maximálna prevádzková frekvencia sa môžu líšiť až desaťkrát.
Charakteristika štartovacej frekvencie krokového motora je taká, že krokový motor sa pri štarte nedosiahne priamo na prevádzkovú frekvenciu, ale prebieha procesom rozbehu, teda postupným zvyšovaním otáčok z nízkej rýchlosti na prevádzkovú. Zastavenie prebieha, keď sa prevádzková frekvencia nedá okamžite znížiť na nulu, ale pri vysokej rýchlosti dochádza k postupnému znižovaniu otáčok na nulu.
Výstupný krútiaci moment krokového motora klesá so zvyšujúcou sa frekvenciou impulzov. Čím vyššia je štartovacia frekvencia, tým menší je štartovací krútiaci moment a tým horšia je schopnosť riadiť záťaž. Pri štarte dôjde k strate kroku a pri zastavení dôjde k prekročeniu. Aby krokový motor rýchlo dosiahol požadovanú rýchlosť a nestratil krok ani neprekmital, je kľúčové, aby sa počas procesu zrýchľovania a krútiaceho momentu naplno využil krútiaci moment poskytovaný krokovým motorom pri každej prevádzkovej frekvencii a aby sa tento krútiaci moment neprekročil. Preto by krokový motor mal vo všeobecnosti počas prevádzky prejsť tromi fázami: zrýchlenie, rovnomerná rýchlosť a spomalenie, pričom časy zrýchlenia a spomalenia sú čo najkratšie a časy konštantnej rýchlosti sú čo najdlhšie. Najmä pri práci vyžadujúcej rýchlu odozvu je potrebné, aby bol čas chodu od štartovacieho bodu do konca čo najkratší, čo si vyžaduje zrýchlenie a spomalenie, pričom najvyššia rýchlosť je dosiahnutá pri konštantnej rýchlosti.
Vedci a technici doma i v zahraničí vykonali rozsiahly výskum v oblasti technológie riadenia rýchlosti krokových motorov a vytvorili rôzne matematické modely riadenia zrýchlenia a spomalenia, ako napríklad exponenciálny model, lineárny model atď. Na základe tohto návrhu a vývoja rôznych riadiacich obvodov sa zlepšili pohybové charakteristiky krokových motorov a rozšíril sa rozsah použitia krokových motorov. Exponenciálne zrýchlenie a spomalenie zohľadňuje inherentné momentovo-frekvenčné charakteristiky krokových motorov. Zabezpečí sa, aby krokový motor bol v pohybe bez straty kroku, ale zároveň sa plne využijú inherentné charakteristiky motora a skráti sa čas zdvihu. To sa však ťažko dosahuje kvôli zmenám zaťaženia motora. Lineárne zrýchlenie a spomalenie zohľadňuje iba uhlovú rýchlosť motora a impulzy sú úmerné tomuto vzťahu, nie kvôli kolísaniu napájacieho napätia, záťažového prostredia a zmien charakteristík. Táto metóda zrýchlenia je konštantná. Nevýhodou je, že nezohľadňuje úplne výstupný krútiaci moment krokového motora. Pri zmene charakteristiky rýchlosti sa krokový motor pri vysokej rýchlosti pohybuje mimo kroku.
Toto je úvod do princípu ohrevu a technológie riadenia procesu zrýchľovania/spomalovania krokových motorov.
Ak s nami chcete komunikovať a spolupracovať, neváhajte nás kontaktovať!
Úzko spolupracujeme s našimi zákazníkmi, načúvame ich potrebám a reagujeme na ich požiadavky. Veríme, že partnerstvo výhodné pre všetkých je založené na kvalite produktov a zákazníckom servise.
Čas uverejnenia: 27. apríla 2023