Як цифровий виконавчий елемент, кроковий двигун широко використовується в системах керування рухом. Багато користувачів та друзів, які використовують крокові двигуни, вважають, що двигун працює з великим нагріванням, і ставляться до цього скептично, не знаючи, чи це явище нормальне. Насправді, нагрівання є поширеним явищем для крокових двигунів, але який ступінь нагрівання вважається нормальним, і як мінімізувати нагрівання крокового двигуна?
Щоб зрозуміти, чому кроковий двигун нагрівається.
Для всіх типів крокових двигунів внутрішній корпус складається із залізного осердя та котушки обмотки. Опір обмотки, потужність призводять до втрат, розмір втрат та опір, а також струм пропорційні квадрату, це те, що ми часто називаємо втратами в міді. Якщо струм не є стандартним постійним або синусоїдальним, це також призведе до гармонічних втрат; ефект гістерезису осердя, вихрових струмів, у змінному магнітному полі також призведе до втрат, пов'язаних з розміром матеріалу, струмом, частотою та напругою, що називається втратами в залізі. Втрати в міді та залізі проявляються у вигляді виділення тепла, що впливає на ефективність двигуна.
Крокові двигуни зазвичай прагнуть точності позиціонування та крутного моменту, їхня ефективність відносно низька, струм зазвичай великий, а складові високих гармонік змінюються, частота струму змінюється зі швидкістю, тому крокові двигуни зазвичай нагріваються, і ця ситуація є серйознішою, ніж у звичайних двигунів змінного струму.
二、 контроль нагріву крокового двигуна в межах розумного діапазону.
Допустимий ступінь нагрівання двигуна залежить головним чином від рівня внутрішньої ізоляції двигуна. Внутрішня ізоляція не руйнується, доки вона не нагріється до високої температури (вище 130 градусів). Тому, якщо внутрішня температура не перевищує 130 градусів, двигун не пошкодиться, а температура поверхні буде нижче 90 градусів. Тому температура поверхні крокового двигуна 70-80 градусів є нормальною. Простий метод вимірювання температури за допомогою термометра також може приблизно визначити: якщо торкатися рукою більше 1-2 секунд, не більше 60 градусів; якщо торкатися лише рукою, це приблизно 70-80 градусів; кілька крапель води швидко випаровуються, це більше 90 градусів; звичайно, ви також можете використовувати температурний пістолет для виявлення.
Наприклад, нагрівання крокового двигуна зі зміною швидкості.
При використанні технології приводу постійного струму, кроковий двигун у статичному режимі та на низькій швидкості, струм буде підтримуватися відносно постійним для підтримки постійного вихідного крутного моменту.
Коли швидкість досягає певного рівня, зворотний потенціал всередині двигуна зростає, струм поступово зменшується, а крутний момент також зменшується. Тому виділення тепла через втрати в міді пов'язане зі швидкістю.
Тепловиділення, як правило, високе на статичних швидкостях та низьких швидкостях, і низьке на високих швидкостях. Але втрати в сталі (хоча й невелика частка) не змінюються, і загальне тепловиділення двигуна є сумою цих двох факторів, тому вищезазначене є лише загальною ситуацією.
Вплив тепла
Нагрівання двигуна, хоча зазвичай не впливає на термін служби двигуна, більшості клієнтів не потрібно звертати на це увагу. Однак значне нагрівання призведе до деяких негативних наслідків.
Наприклад, внутрішні частини двигуна мають різні структурні напруження, спричинені змінами внутрішнього повітряного зазору, і невеликі зміни впливають на динамічну реакцію двигуна, що дозволяє легко втратити крок на високій швидкості.
Іншим прикладом є те, що в деяких випадках надмірне нагрівання двигуна не допускається, наприклад, у медичному обладнанні та високоточному випробувальному обладнанні. Тому необхідно контролювати нагрівання двигуна.
五、 зменшіть нагрівання двигуна.
Зменшення тепла полягає у зменшенні втрат у міді та втрат у залізі. Зменшення втрат у міді відбувається у двох напрямках, зменшуючи опір та струм, що вимагає вибору малого опору та максимально можливого номінального струму при виборі невеликих двигунів. Двофазні двигуни можна використовувати послідовно, а не паралельно.
Але це часто суперечить вимогам крутного моменту та високої швидкості.
Для обраного двигуна слід повною мірою використовувати функцію автоматичного керування половинним струмом приводу та функцію автономного режиму. Перша автоматично зменшує струм, коли двигун знаходиться у статичному стані, друга просто відключає струм.
Крім того, завдяки дрібнодисперсному приводу форма струму близька до синусоїдальної, менше гармонік, нагрівання двигуна буде меншим. Не так багато способів зменшити втрати в сталі, рівень напруги пов'язаний з двигуном високовольтного приводу, хоча це й покращить високошвидкісні характеристики, але також призведе до збільшення нагрівання.
Тому слід вибирати відповідний рівень напруги приводу, враховуючи високу швидкість, плавність роботи та нагрівання, шум та інші показники.
Час публікації: 13 вересня 2024 р.