Varmeproduktionsprincippetsteppermotor.
1. Normalt ses alle slags motorer, hvis indre er en jernkerne og en spole.Viklingen har modstand, og når den er aktiveret, vil det producere et tab. Tabets størrelse er proportional med kvadratet af modstanden og strømmen, hvilket ofte kaldes kobbertab. Hvis strømmen ikke er standard DC- eller sinusbølge, vil der også produceres harmoniske tab. Kernen har en hysterese-hvirvelstrømseffekt, og i det alternerende magnetfelt vil der også produceres et tab. Dens størrelse og materiale, strøm, frekvens og spænding kaldes jerntab. Kobbertab og jerntab vil manifestere sig i form af varme, hvilket påvirker motorens effektivitet. Steppermotorer stræber generelt efter positioneringsnøjagtighed og drejningsmomentudgang. Effektiviteten er relativt lav, strømmen er generelt relativt stor, og de harmoniske komponenter er høje. Strømskiftefrekvensen varierer også med hastigheden. Derfor har steppermotorer generelt varme, hvilket er mere alvorligt end hos almindelige AC-motorer.
2, det rimelige interval afsteppermotorvarme.
Hvor meget motoren tillader varme afhænger hovedsageligt af motorens interne isoleringsniveau. Den interne isoleringsevne kan ødelægges ved høje temperaturer (130 grader eller mere). Så længe den interne temperatur ikke overstiger 130 grader, vil motoren ikke miste ringen, og overfladetemperaturen vil være under 90 grader på dette tidspunkt.
Derfor er steppermotorens overfladetemperatur på 70-80 grader normal. En simpel temperaturmålingsmetode er nyttig med et punkttermometer, som også groft kan bestemmes: med hånden kan den røre i mere end 1-2 sekunder, ikke mere end 60 grader; med hånden kan den kun røre i omkring 70-80 grader; et par dråber vand fordamper hurtigt, og den er mere end 90 grader.
3, steppermotoropvarmning med hastighedsændringer.
Når man bruger konstantstrømsteknologi, vil steppermotorer ved statisk og lav hastighed forblive konstant for at opretholde et konstant drejningsmoment. Når hastigheden er høj til et vist niveau, stiger motorens interne modspænding, strømmen vil gradvist falde, og drejningsmomentet vil også falde.
Derfor vil opvarmningsforholdene på grund af kobbertab være hastighedsafhængige. Statisk elektricitet og lav hastighed genererer generelt høj varme, mens høj hastighed genererer lav varme. Men ændringerne i jerntabet (om end en mindre andel) er ikke de samme, og motorens samlede varme er summen af de to, så ovenstående er kun den generelle situation.
4, varmepåvirkningen.
Selvom motorvarme generelt ikke påvirker motorens levetid, behøver de fleste kunder ikke at være opmærksomme på det. Men det kan have en alvorlig negativ indvirkning. Forskellige termiske udvidelseskoefficienter i motorens indre dele fører til ændringer i strukturel belastning, og små ændringer i det indre luftgab påvirker motorens dynamiske respons, hvilket gør det let at miste tempoet ved høj hastighed. Et andet eksempel er, at nogle tilfælde, hvor motoren ikke udsættes for for høj varme, såsom medicinsk udstyr og højpræcisions testudstyr osv., ikke tillader det. Derfor bør motorens varme kontrolleres.
5, hvordan man reducerer motorens varme.
Reducering af varmeudvikling er at reducere kobbertab og jerntab. Reducering af kobbertab i to retninger, reducering af modstand og strøm, hvilket kræver valg af motor med så lille modstand og nominel strøm som muligt. Med en tofaset motor kan motoren bruges i serie uden parallelkobling. Men dette er ofte i modstrid med kravene til drejningsmoment og høj hastighed. For den valgte motor bør drevets automatiske halvstrømsstyringsfunktion og offline-funktion udnyttes fuldt ud. Førstnævnte reducerer automatisk strømmen, når motoren er i hvile, og sidstnævnte afbryder simpelthen strømmen.
Derudover vil underopdelingsdrevet, fordi strømbølgeformen er tæt på sinusformet, have færre harmoniske svingninger, og motorens opvarmning vil også være mindre. Der er få måder at reducere jerntab på, og spændingsniveauet er relateret til dette. Selvom en motor, der drives af høj spænding, vil medføre en stigning i højhastighedskarakteristika, medfører det også en stigning i varmeudviklingen. Derfor bør vi vælge det rigtige drevspændingsniveau under hensyntagen til høj hastighed, jævnhed og varme, støj og andre indikatorer.
Styringsteknikker til accelerations- og decelerationsprocesser i steppermotorer.
Med den udbredte brug af steppermotorer er studiet af steppermotorstyring også stigende. Hvis stepperpulsen ændres for hurtigt ved start eller acceleration, ændrer rotoren sig på grund af inerti og ikke følger det elektriske signal, hvilket resulterer i blokering eller tab af trin. Ved stop eller deceleration af samme årsag kan det forårsage overskridelse. For at forhindre blokering, tab af trin og overskridelse skal arbejdsfrekvensen forbedres, så steppermotoren kan løfte hastighedskontrollen.
Steppermotorens hastighed afhænger af pulsfrekvensen, antallet af rotortænder og antallet af slag. Dens vinkelhastighed er proportional med pulsfrekvensen og er synkroniseret i tid med pulsen. Hvis antallet af rotortænder og antallet af løbende slag er sikre, kan den ønskede hastighed opnås ved at styre pulsfrekvensen. Da steppermotoren startes ved hjælp af sit synkrone drejningsmoment, er startfrekvensen ikke høj for ikke at miste trin. Især når effekten stiger, rotordiameteren øges, inertien øges, og startfrekvensen og den maksimale løbefrekvens kan variere med op til ti gange.
Steppermotorens startfrekvenskarakteristika gør det muligt for steppermotoren ikke at nå driftsfrekvensen direkte, men at der sker en opstartsproces, dvs. fra lav hastighed gradvist at stige op til driftshastigheden. Når driftsfrekvensen ikke kan reduceres til nul med det samme, kan der ske en gradvis hastighedsreduktion til nul med høj hastighed.
Steppermotorens udgangsmoment falder med stigende pulsfrekvens. Jo højere startfrekvensen er, jo mindre startmomentet er, desto dårligere er belastningens evne til at drive den. Starten vil forårsage et trintab, og ved stop vil der opstå overskridelse. For at steppermotoren hurtigt kan nå den ønskede hastighed og ikke miste trin eller overskride, er nøglen at accelerere, så det nødvendige accelerationsmoment udnytter det drejningsmoment, som steppermotoren leverer, fuldt ud ved hver driftsfrekvens og ikke overskride dette moment. Derfor skal steppermotorens drift generelt gå gennem tre trin med acceleration, ensartet hastighed og deceleration. Accelerations- og decelerationstiden skal være så kort som muligt og tiden med konstant hastighed så lang som muligt. Især i arbejde, der kræver hurtig respons, skal driftstiden fra startpunktet til slutningen være så kort som muligt. Acceleration og deceleration skal være så kort som muligt, og decelerationsprocessen skal være så kort som muligt, mens den højeste hastighed skal være konstant.
Forskere og teknikere i ind- og udland har udført en masse forskning i hastighedsstyringsteknologien for steppermotorer og etableret en række matematiske modeller for accelerations- og decelerationsstyring, såsom eksponentiel model, lineær model osv., og på baggrund af dette design og udvikling af en række styrekredsløb for at forbedre steppermotorernes bevægelsesegenskaber. For at fremme anvendelsesområdet for steppermotorer tager eksponentiel acceleration og deceleration højde for steppermotorernes iboende moment-frekvenskarakteristika. Både for at sikre, at steppermotoren bevæger sig uden at miste skridt, men også for at give fuld spille til motorens iboende egenskaber og forkorte løftehastighedstiden. Men på grund af ændringer i motorbelastningen er det vanskeligt at opnå lineær acceleration og deceleration, mens kun motorens vinkelhastighed og puls i belastningskapacitetsområdet tages i betragtning, og dette forhold er proportionalt med motorens vinkelhastighed og puls i forhold til dette. Dette skyldes ikke udsving i forsyningsspændingen, belastningsmiljøet eller ændringer i egenskaberne. Denne accelerationsmetode er konstant. Ulempen er, at den ikke fuldt ud tager højde for steppermotorens udgangsmoment. Med hastighedsændringerne vil steppermotoren ved høj hastighed opstå ude af trit.
Dette er en introduktion til opvarmningsprincippet og accelerations-/decelerationsprocesstyringsteknologien for steppermotorer.
Hvis du ønsker at kommunikere og samarbejde med os, er du velkommen til at kontakte os!
Vi har et tæt samarbejde med vores kunder, lytter til deres behov og handler ud fra deres ønsker. Vi tror på, at et win-win-partnerskab er baseret på produktkvalitet og kundeservice.
Opslagstidspunkt: 27. april 2023