Анализ причин нагрева шагового двигателя

Причина первая.

Одно из самых значимых преимуществшаговые двигателиэто точный контроль, который может быть достигнут в системе с открытым контуром. Управление с открытым контуром означает, что не требуется никакой обратной связи о положении (ротора).

Это управление позволяет избежать использования дорогих датчиков и устройств обратной связи, таких как оптические энкодеры, поскольку для определения положения (ротора) необходимо отслеживать только входные импульсы шага. Недавно некоторые клиенты обратились к нашим инженерам по двигателям Shangshe с просьбой сообщить, что шаговые двигатели также подвержены проблемам с нагревом, так как же решить эту ситуацию? 

1, уменьшитьшаговый двигательтепло, уменьшение тепла заключается в уменьшении потерь меди и потерь железа. Уменьшение потерь меди в двух направлениях, уменьшение электрического инь и тока, что требует выбора малого сопротивления и номинального тока как можно меньше, когда двигатель, двухфазный шаговый двигатель, может использоваться в последовательном двигателе, а не параллельном двигателе, но это часто противоречит требованиям крутящего момента и высокой скорости.

2, поскольку двигатель был выбран, следует в полной мере использовать функцию автоматического управления половинным током привода и функцию автономного режима, первая автоматически снижает ток, когда двигатель находится в состоянии покоя, последняя просто отключает ток.

3, кроме того, подразделение шагового двигателя привода из-за формы тока, близкой к синусоидальной, меньше гармоник, нагрев двигателя будет меньше. Существует несколько способов уменьшить потери железа, уровень напряжения связан с этим, двигатель привода высокого напряжения, хотя это принесет увеличение скоростных характеристик, но также принесет увеличение тепловыделения. 

4, следует выбрать соответствующий уровень напряжения приводного двигателя, принимая во внимание высокую полосу, плавность и теплоотдачу, шум и другие показатели.

Причина вторая.

Шаговый двигатель тепла, хотя, как правило, не влияет на срок службы двигателя, для большинства клиентов не нужно обращать внимание. Но серьезно принесет некоторые негативные эффекты. Такие как шаговый двигатель внутренний коэффициент теплового расширения каждой части различных структурных изменений напряжения и небольшие изменения внутреннего воздушного зазора, повлияют на динамический отклик шагового двигателя, высокая скорость будет легко потерять шаг. Другим примером является то, что некоторые случаи не допускают чрезмерного тепловыделения шаговых двигателей, таких как медицинские приборы и высокоточное испытательное оборудование. Поэтому тепло шагового двигателя должно быть необходимо контролировать. Тепло двигателя вызвано этими аспектами.

1, ток, установленный драйвером, больше номинального тока двигателя

2, скорость двигателя слишком высокая

3, сам двигатель имеет большую инерцию и позиционный крутящий момент, поэтому даже работа на средней скорости будет горячей, но это не повлияет на срок службы двигателя. Точка размагничивания двигателя составляет 130-200 ℃, поэтому двигатель в 70-90 ℃ является нормальным явлением, пока температура ниже 130 ℃, как правило, не является проблемой, если вы действительно чувствуете перегрев, ток привода устанавливается примерно на 70% от номинального тока двигателя или скорости двигателя, чтобы немного уменьшить.

Причина третья.

Шаговый двигатель как цифровой исполнительный элемент широко используется в системе управления движением. Многие пользователи и друзья, использующие шаговые двигатели, чувствуют, что двигатель работает с большим теплом, сомневаются, не знают, является ли это явление нормальным. На самом деле, тепло является обычным явлением шаговых двигателей, но какая степень тепла считается нормальной, и как минимизировать тепло шагового двигателя?

 

Далее мы сделаем простую классификацию, которая, как мы надеемся, найдет применение на практике:

1 принцип нагрева двигателя

Обычно мы видим все виды двигателей, внутренний сердечник и обмотку катушки. Обмотка имеет сопротивление, возбуждение будет производить потери, размер потерь и сопротивления и тока в квадрате пропорциональны потерям, которые часто называют потерями в меди, если ток не является стандартным постоянным током или синусоидой, но также гармоническими потерями; сердечник имеет эффект вихревых токов гистерезиса, в переменном магнитном поле также будут производить потери, размер материала, ток, частота, напряжение, которое называется потерями в железе. Потери в меди и потери в железе будут проявляться в виде тепла, тем самым влияя на эффективность двигателя. Шаговые двигатели, как правило, преследуют точность позиционирования и выходной крутящий момент, эффективность относительно низкая, ток, как правило, относительно большой, и высокие гармонические компоненты, частота переменного тока также меняется в зависимости от скорости, и, таким образом, шаговые двигатели, как правило, имеют тепло, и ситуация более серьезная, чем у обычного двигателя переменного тока.

2 шаговых двигателя тепловой диапазон разумный

Степень, в которой допускается выделение тепла двигателем, во многом зависит от уровня внутренней изоляции двигателя. Внутренняя изоляция будет разрушена только при высоких температурах (выше 130 градусов). Поэтому, пока внутренняя температура не превышает 130 градусов, двигатель не повредит кольцо, а температура поверхности будет ниже 90 градусов в этой точке. Поэтому температура поверхности шагового двигателя в 70-80 градусов является нормальной. Простой метод измерения температуры полезным точечным термометром, вы также можете приблизительно определить: рукой можно коснуться более 1-2 секунд, не более 60 градусов; рукой можно только коснуться, около 70-80 градусов; несколько капель воды быстро испаряются, это более 90 градусов

3-шаговый двигатель нагрева с изменением скорости

При использовании технологии постоянного тока привода, шаговый двигатель на статической и низкой скорости, ток будет оставаться постоянным, чтобы поддерживать постоянный крутящий момент. Когда скорость высока до определенной степени, внутренний противопотенциал двигателя повышается, ток будет постепенно падать, и крутящий момент также будет падать. Таким образом, состояние нагрева из-за потери меди будет зависеть от скорости. Статическая и низкая скорость, как правило, генерируют большое количество тепла, в то время как высокая скорость генерирует малое количество тепла. Но потери в железе (хотя и меньшая доля) изменяются не одинаково, и все тепло двигателя является суммой двух, поэтому вышеизложенное является только общей ситуацией.

4 тепла, вызванного ударом

Хотя тепло двигателя, как правило, не влияет на срок службы двигателя, большинству клиентов не нужно обращать на это внимание. Но серьезно принесет некоторое негативное влияние. Например, различные коэффициенты теплового расширения внутренних частей двигателя приводят к изменениям в структурном напряжении, а небольшие изменения во внутреннем воздушном зазоре повлияют на динамический отклик двигателя, на высокой скорости будет легко потерять темп. Другим примером является то, что некоторые случаи не допускают чрезмерного нагрева двигателя, такие как медицинское оборудование и высокоточное испытательное оборудование. Поэтому тепловыделение двигателя следует контролировать по мере необходимости.

 5 Как уменьшить нагрев двигателя

Уменьшить тепловыделение, это уменьшить потери в меди и потери в железе. Уменьшить потери в меди в двух направлениях, уменьшить сопротивление и ток, что требует выбора малого сопротивления и номинального тока как можно меньше, когда двигатель, двухфазный двигатель, может использовать двигатель последовательно без параллельного двигателя. Но это часто противоречит требованиям крутящего момента и высокой скорости. Для выбранного двигателя следует полностью использовать функцию автоматического управления половинным током привода и функцию автономного режима, первая автоматически уменьшает ток, когда двигатель находится в состоянии покоя, а вторая просто отключает ток. Кроме того, привод подразделения, поскольку форма волны тока близка к синусоидальной, меньше гармоник, нагрев двигателя также будет меньше. Существует несколько способов уменьшить потери в железе, и уровень напряжения связан с этим. Хотя двигатель, работающий от высокого напряжения, принесет увеличение высокоскоростных характеристик, он также приносит увеличение тепловыделения. Поэтому следует выбрать соответствующий уровень напряжения привода, принимая во внимание высокую скорость, плавность и тепло, шум и другие показатели.

Для всех видов шаговых двигателей внутренняя часть состоит из железного сердечника и катушки обмотки. Обмотка имеет сопротивление, возбуждение приведет к потере, размер потери пропорционален квадрату сопротивления и тока, что часто называют медным метеором, если ток не является стандартным постоянным током или синусоидой, но также гармоническими потерями; сердечник имеет эффект вихревых токов гистерезиса, в переменном магнитном поле также будет производиться потеря, размер материала, тока, частоты, напряжения, что называется потерями в железе. Потери в меди и потери в железе будут проявляться в виде тепла, тем самым влияя на эффективность двигателя. Шаговые двигатели обычно преследуют точность позиционирования и выходной крутящий момент, эффективность относительно низкая, ток, как правило, относительно большой, и высокие гармонические компоненты, частота переменного тока также меняется в зависимости от скорости, и, таким образом, шаговые двигатели, как правило, имеют тепло, и ситуация более серьезная, чем у обычного двигателя переменного тока.