После того, какшаговый двигательначинается торможение вращения роли рабочего тока, как у лифта, зависшего в воздухе, именно этот ток приведет к нагреванию двигателя, это нормальное явление.
Причина первая.
Одно из самых значимых преимуществшаговые двигателиЭто самое точное управление, которое можно достичь в системе с разомкнутым контуром. Разомкнутый контур управления означает, что не требуется обратная связь о положении ротора.
Такое управление позволяет избежать использования дорогостоящих датчиков и устройств обратной связи, таких как оптические энкодеры, поскольку для определения положения ротора достаточно 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. Как решить эту проблему?
1, уменьшитьшаговый двигательУменьшение нагрева, снижение тепловыделения, снижение потерь в меди и железе. Уменьшение потерь в меди в двух направлениях, снижение электрического тока и инь-электроэнергии, что требует выбора малого сопротивления и минимального номинального тока. Двухфазный шаговый двигатель может использоваться в последовательном, а не параллельном соединении, но это часто противоречит требованиям к крутящему моменту и высокой скорости.
2. При выборе двигателя необходимо в полной мере использовать функцию автоматического управления половинным током привода и функцию автономного режима. Первая функция автоматически снижает ток, когда двигатель находится в состоянии покоя, а вторая просто отключает ток.
3. Кроме того, благодаря разделению шагового двигателя, форма тока которого близка к синусоидальной, снижается уровень гармоник, а нагрев двигателя снижается. Существует несколько способов снижения потерь в стали, которые зависят от уровня напряжения. Высоковольтный приводной двигатель, хотя и повышает скоростные характеристики, также приводит к увеличению тепловыделения.
4, следует выбрать соответствующий уровень напряжения приводного двигателя, принимая во внимание высокую полосу, плавность и тепловыделение, шум и другие показатели.
Причина вторая.
Хотя нагрев шагового двигателя, как правило, не влияет на срок его службы, большинству пользователей не стоит обращать на него внимание. Однако он может привести к серьёзным негативным последствиям. Например, изменение внутреннего коэффициента теплового расширения каждой части шагового двигателя, различные структурные изменения напряжений и небольшие изменения внутреннего воздушного зазора влияют на динамический отклик шагового двигателя, что может привести к потере шага на высокой скорости. Другой пример: в некоторых случаях, например, в медицинских приборах и высокоточном испытательном оборудовании, не допускается чрезмерное тепловыделение шаговых двигателей. Поэтому необходимо контролировать нагрев шагового двигателя. Нагрев двигателя обусловлен этими факторами.
1, ток, установленный драйвером, больше номинального тока двигателя
2. Скорость двигателя слишком высокая.
3. Двигатель имеет большой момент инерции и позиционирующий момент, поэтому даже работа на средней скорости может привести к перегреву, но это не влияет на срок службы двигателя. Температура размагничивания двигателя находится в диапазоне 130–200 °C, поэтому работа двигателя при температуре 70–90 °C является нормальным явлением. Температура ниже 130 °C, как правило, не вызывает проблем. Если вы чувствуете перегрев, установите ток привода примерно на 70% от номинального тока двигателя или скорости двигателя, чтобы немного снизить его.
Причина третья.
Шаговый двигатель, как цифровой исполнительный элемент, широко используется в системах управления движением. Многие пользователи и знакомые, использующие шаговые двигатели, отмечают, что двигатель сильно нагревается, и сомневаются, нормально ли это явление. На самом деле, нагрев — распространённое явление для шаговых двигателей, но какой уровень нагрева считается нормальным и как минимизировать нагрев шагового двигателя?
Далее мы сделаем простую классификацию, которая, как мы надеемся, найдет свое применение на практике:
1 принцип нагрева двигателя
Мы обычно видим все виды двигателей, внутренний сердечник и обмотку катушки. Обмотка имеет сопротивление, под напряжением будет производить потери, размер потерь и сопротивления и тока пропорционален квадрату потерь, которые часто называют потерями в меди, если ток не является стандартным постоянным или синусоидальным, но также гармоническими потерями; сердечник имеет эффект вихревых токов гистерезиса, в переменном магнитном поле также будут производить потери, размер материала, ток, частота, напряжение, которые называются потерями в стали. Потери в меди и потери в стали будут проявляться в виде тепла, таким образом влияя на эффективность двигателя. Шаговые двигатели обычно стремятся к точности позиционирования и выходному крутящему моменту, эффективность относительно низкая, ток, как правило, относительно большой, и высокие гармонические составляющие, частота переменного тока также меняется в зависимости от скорости, и, таким образом, шаговые двигатели обычно имеют тепло, и ситуация более серьезная, чем у обычного двигателя переменного тока.
2 шаговых двигателя, разумный диапазон нагрева
Допустимый уровень тепловыделения двигателя во многом зависит от уровня внутренней изоляции двигателя. Внутренняя изоляция разрушается только при высоких температурах (выше 130 градусов). Поэтому, пока внутренняя температура не превышает 130 градусов, двигатель не повредит кольцо, а температура поверхности в этот момент будет ниже 90 градусов. Следовательно, температура поверхности шагового двигателя в пределах 70-80 градусов считается нормальной. Простой метод измерения температуры – точечный термометр, позволяющий приблизительно определить: при прикосновении рукой более 1-2 секунд – не более 60 градусов; при прикосновении рукой – около 70-80 градусов; при быстром испарении нескольких капель воды – более 90 градусов.
3-шаговый двигатель нагрева с изменением скорости
При использовании технологии постоянного тока, шаговый двигатель, работающий в статическом и низкоскоростном режиме, сохраняет постоянный ток, поддерживая постоянный крутящий момент. При определённом повышении скорости внутренний противопотенциал двигателя растёт, ток постепенно падает, а вместе с ним и крутящий момент. Следовательно, нагрев, вызванный потерями в меди, зависит от скорости. Статическое и низкоскоростное состояние обычно генерирует большое количество тепла, в то время как высокое состояние генерирует мало тепла. Однако потери в стали (хотя и в меньшей степени) изменяются по-разному, и общее тепло двигателя представляет собой сумму этих двух факторов, поэтому вышеизложенное является лишь общим случаем.
4. Тепло, вызванное ударом
Хотя нагрев двигателя, как правило, не влияет на срок его службы, большинству клиентов не стоит обращать на него внимание. Однако он может оказать серьёзное негативное воздействие. Например, разница в коэффициентах теплового расширения внутренних компонентов двигателя приводит к изменению структурных напряжений, а небольшие изменения внутреннего воздушного зазора влияют на динамические характеристики двигателя, что может привести к потере скорости на высоких скоростях. Другой пример: в некоторых случаях недопустим чрезмерный нагрев двигателя, например, в медицинском оборудовании и высокоточном испытательном оборудовании. Поэтому тепловыделение двигателя следует контролировать по мере необходимости.
5 Как уменьшить нагрев двигателя
Снижение тепловыделения заключается в уменьшении потерь в меди и стали. Уменьшение потерь в меди осуществляется в двух направлениях: снижение сопротивления и тока. Для двухфазного двигателя требуется выбор минимального сопротивления и минимального номинального тока, что позволяет использовать двигатель последовательно, а не параллельно. Однако это часто противоречит требованиям к крутящему моменту и высокой скорости. Для выбранного двигателя следует в полной мере использовать функцию автоматического управления половинным током и функцию автономной работы привода. Первая функция автоматически снижает ток при остановленном двигателе, а вторая просто отключает ток. Кроме того, благодаря разделению привода, форма тока близка к синусоидальной, меньше гармоник, а нагрев двигателя также будет меньше. Существует несколько способов снижения потерь в стали, и уровень напряжения напрямую связан с этим. Хотя двигатель, работающий под высоким напряжением, обеспечивает повышение скоростных характеристик, это также приводит к увеличению тепловыделения. Поэтому следует выбирать соответствующий уровень напряжения привода, учитывая высокую скорость, плавность хода, а также тепловыделение, шум и другие показатели.
Для всех видов шаговых двигателей внутренняя часть состоит из железного сердечника и обмотки катушки. Обмотка имеет сопротивление, напряжение будет вызывать потери, размер потерь пропорционален квадрату сопротивления и тока, который часто называют медным метеором, если ток не является стандартным постоянным или синусоидальным, но также гармоническими потерями; сердечник имеет гистерезисный эффект вихревых токов, в переменном магнитном поле также будут вызывать потери, размер материала, ток, частота, напряжение, что называется потерями в железе. Потери в меди и железе будут проявляться в виде тепла, таким образом влияя на эффективность двигателя. Шаговые двигатели обычно стремятся к точности позиционирования и выходному крутящему моменту, эффективность относительно низкая, ток, как правило, относительно большой, и высокие гармонические составляющие, частота переменного тока также меняется в зависимости от скорости, и, таким образом, шаговые двигатели обычно имеют тепло, и ситуация более серьезная, чем у обычного двигателя переменного тока.
Время публикации: 16 ноября 2022 г.