Анализ на причините за нагряване на стъпковия двигател

Причина едно.

Едно от най-значимите предимства настъпкови двигателие прецизният контрол, който може да се постигне в система с отворен контур. Контролът с отворен контур означава, че не е необходима обратна връзка за позицията (на ротора).

Този контрол избягва използването на скъпи сензори и устройства за обратна връзка, като оптични енкодери, тъй като само входните стъпкови импулси трябва да се проследяват, за да се знае позицията на (ротора). Наскоро някои клиенти споделиха с нашите инженери по мотори в Shangshe, че стъпковите двигатели също са склонни към проблеми с прегряването, така че как да се реши тази ситуация? 

1, намаляванестъпков двигателНамаляването на топлината води до намаляване на загубите на мед и желязо. Намаляването на загубите на мед в две посоки, намаляването на електрическия ин и ток, изисква избор на малко съпротивление и възможно най-малък номинален ток при двигателя, двуфазен стъпков двигател, може да се използва последователно, а не паралелно, но това често противоречи на изискванията за въртящ момент и висока скорост.

2, за избрания двигател, трябва да се използва пълноценно функцията за автоматично управление на половин ток на задвижването и функцията за офлайн режим, като първата автоматично намалява тока, когато двигателят е в покой, а втората просто го изключва.

3, освен това, поради формата на вълната на тока, близка до синусоидалната, с по-малко хармоници, двигателят ще бъде нагряван по-малко. Има няколко начина за намаляване на загубите в желязо, нивото на напрежение е свързано с това, високоволтовият задвижващ двигател, въпреки че ще доведе до увеличаване на характеристиките на високата скорост, също така ще доведе до увеличаване на генерирането на топлина. 

4, трябва да изберете подходящото ниво на напрежение на задвижващия двигател, като вземете предвид високите честоти, гладкостта и топлината, шума и други показатели.

Причина втора.

Въпреки че топлината на стъпковия двигател обикновено не влияе на живота му, повечето клиенти не е нужно да ѝ обръщат внимание. Но тя може да доведе до някои сериозни отрицателни ефекти. Например, промените в коефициента на вътрешно термично разширение на всяка част от стъпковия двигател, както и малките промени във вътрешната въздушна междина, ще повлияят на динамичните му характеристики. При висока скорост лесно се губи стъпковата мощност. Друг пример е, че в някои случаи, като например медицински устройства и високопрецизно тестово оборудване, стъпковите двигатели не генерират прекомерна топлина. Следователно, топлината на стъпковия двигател трябва да се контролира. Тези фактори причиняват топлината на двигателя.

1, токът, зададен от драйвера, е по-голям от номиналния ток на двигателя

2, скоростта на двигателя е твърде висока

3, самият двигател има голяма инерция и позициониращ въртящ момент, така че дори работата при средна скорост ще бъде гореща, но това не влияе на живота на двигателя. Точката на размагнитване на двигателя е в 130-200 ℃, така че двигателят при 70-90 ℃ е нормално явление, стига температурата да е под 130 ℃, обикновено не е проблем. Ако наистина усетите прегряване, токът на задвижването се настройва на около 70% от номиналния ток на двигателя или скоростта на двигателя, за да се намали известно количество.

Причина трета.

Стъпковият двигател, като цифров задвижващ елемент, е широко използван в системите за управление на движението. Много потребители и приятели, които използват стъпкови двигатели, смятат, че двигателят работи с голяма температура и се съмняват, не знаят дали това явление е нормално. Всъщност, топлината е често срещано явление при стъпковите двигатели, но каква степен на нагряване се счита за нормална и как да се намали топлината на стъпковия двигател?

 

Следва някаква проста класификация, която се надяваме да се използва в реалната работа и практически приложения:.

1 принцип на нагряване на мотора

Обикновено виждаме всякакви двигатели, вътрешното ядро ​​и намотката. Намотката има съпротивление, което при захранване ще доведе до загуби, размерът на загубите и съпротивлението и токът са пропорционални на квадрата на загубата, което често се нарича загуба на мед. Ако токът не е стандартен постоянен или синусоидален, има и хармонични загуби. Ядрото има хистерезисен ефект на вихрови токове, който в променливо магнитно поле също ще доведе до загуби, размерът на материала, токът, честотата и напрежението се нарича загуба на желязо. Загубата на мед и желязо се проявява под формата на топлина, което влияе върху ефективността на двигателя. Стъпковите двигатели обикновено се стремят към точност на позициониране и изходен въртящ момент, ефективността им е сравнително ниска, токът обикновено е сравнително голям и има високи хармонични компоненти. Честотата на редуване на тока също варира в зависимост от скоростта. Поради това стъпковите двигатели обикновено се нагряват и ситуацията е по-сериозна от тази на обикновените променливотокови двигатели.

2 стъпков двигател с разумен диапазон на нагряване

Степента, до която е допустимо генериране на топлина от двигателя, зависи до голяма степен от нивото на вътрешната изолация на двигателя. Вътрешната изолация ще бъде унищожена само при високи температури (над 130 градуса). Така че, докато вътрешната температура не надвишава 130 градуса, двигателят няма да повреди пръстена и температурата на повърхността ще бъде под 90 градуса в тази точка. Следователно, температурата на повърхността на стъпковия двигател от 70-80 градуса е нормална. Прост метод за измерване на температурата е полезен с точков термометър, който може да определи приблизително: с ръка може да се докосне за повече от 1-2 секунди, не повече от 60 градуса; с ръка може да се докосне само около 70-80 градуса; няколко капки вода бързо се изпаряват, тя е над 90 градуса.

3-стъпков двигател за отопление с промяна на скоростта

Когато се използва технология за задвижване с постоянен ток, стъпковият двигател при статично и нискоскоростно въртене, токът ще остане постоянен, за да се поддържа постоянен въртящ момент. Когато скоростта е висока до определена степен, вътрешният противопотенциал на двигателя се повишава, токът постепенно ще спада и въртящият момент също ще спадне. Следователно, условията на нагряване, дължащи се на загубите в медта, ще зависят от скоростта. Статичното въртене и ниската скорост обикновено генерират висока температура, докато високата скорост генерира ниска температура. Но загубите в желязото (макар и в по-малка пропорция) се променят нееднозначно и цялата топлина на двигателя е сума от двете, така че горното е само обща ситуация.

4 топлина, причинена от удара

Въпреки че топлината на двигателя обикновено не влияе на живота му, повечето клиенти не е нужно да обръщат внимание на това. Но това може да доведе до някои сериозни отрицателни последици. Например, различните коефициенти на топлинно разширение на вътрешните части на двигателя водят до промени в структурното напрежение, а малки промени във вътрешната въздушна междина влияят на динамичните му характеристики и при висока скорост лесно се губи темпо. Друг пример е, че някои ситуации не позволяват прекомерно нагряване на двигателя, като например медицинско оборудване и високопрецизно тестово оборудване. Следователно, генерирането на топлина от двигателя трябва да се контролира, ако е необходимо.

 5 Как да намалим топлината на двигателя

Намаляването на генерирането на топлина е свързано с намаляване на загубите на мед и желязо. Намаляването на загубите на мед в две посоки води до намаляване на съпротивлението и тока, което изисква избор на малко съпротивление и възможно най-малък номинален ток при работа на двигателя. При двуфазен двигател, двигателят може да се използва последователно, без паралелно свързване. Това обаче често противоречи на изискванията за въртящ момент и висока скорост. За избрания двигател, функцията за автоматично управление на половин ток и функцията за офлайн работа на задвижването трябва да се използват максимално. Първата автоматично намалява тока, когато двигателят е в покой, а втората просто го изключва. Освен това, тъй като формата на вълната на тока е близка до синусоидална и има по-малко хармоници, нагряването на двигателя също ще бъде по-малко. Има няколко начина за намаляване на загубите на желязо, а нивото на напрежение е свързано с това. Въпреки че двигателят, задвижван от високо напрежение, ще увеличи характеристиките при висока скорост, той също така ще увеличи генерирането на топлина. Затова трябва да изберете подходящо ниво на напрежение на задвижването, като вземете предвид високата скорост, плавността на работа и показателите за топлина, шум и други.

При всички видове стъпкови двигатели вътрешността е съставена от желязна сърцевина и намотка. Намотката има съпротивление, под напрежение ще генерира загуби, чиито размер е пропорционален на квадрата на съпротивлението и тока, което често се нарича „меден метеор“. Ако токът не е стандартен постоянен или синусоидален, има и хармонични загуби. В ядрото има хистерезисен ефект на вихрови токове, което също ще генерира загуби в променливо магнитно поле, като размерът на материала, токът, честотата и напрежението се наричат ​​загуби в желязо. Загубите в мед и желязо се проявяват под формата на топлина, което влияе върху ефективността на двигателя. Стъпковите двигатели обикновено се стремят към точност на позициониране и изходен въртящ момент, ефективността им е сравнително ниска, токът обикновено е сравнително голям, а високите хармонични компоненти варират в зависимост от скоростта. Поради това стъпковите двигатели обикновено се нагряват и ситуацията е по-сериозна от тази на обикновените променливотокови двигатели.