Принцип нагрева шагового двигателя и технология управления процессом ускорения и замедления

Принцип генерации теплашаговый двигатель.

 Принцип нагрева шагового двигателя3

 

Принцип нагрева шагового двигателя4

1, как правило, все виды двигателей имеют внутри железный сердечник и обмотку.Обмотка имеет сопротивление, возбуждение приведет к потере, размер потери пропорционален квадрату сопротивления и тока, что часто называют потерей в меди, если ток не является стандартным постоянным током или синусоидой, также будет производить гармонические потери; сердечник имеет эффект вихревых токов гистерезиса, в переменном магнитном поле также будет производить потери, его размер и материал, ток, частота, напряжение, 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.

2, разумный диапазоншаговый двигательнагревать.

Допустимый уровень нагрева двигателя в основном зависит от уровня внутренней изоляции двигателя. Эффективность внутренней изоляции при высоких температурах (130 градусов и более) до ее разрушения. Поэтому, пока внутренняя температура не превышает 130 градусов, двигатель не потеряет кольцо, а температура поверхности в это время будет ниже 90 градусов.

Поэтому температура поверхности шагового двигателя в 70-80 градусов является нормальной. Простой метод измерения температуры полезен 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 двигательнагрев с изменением скорости.

При использовании технологии постоянного тока, шаговых двигателей на статической и низкой скорости, ток будет оставаться постоянным, чтобы поддерживать постоянный крутящий момент. Когда скорость высока до определенного уровня, 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. Статика и низкая скорость обычно генерируют большое количество тепла, в то время как высокая скорость генерирует малое количество тепла. Но потери в железе (хотя и в меньшей пропорции) изменяются не одинаково, и тепло двигателя в целом является суммой этих двух, поэтому вышеизложенное является лишь общей ситуацией.

4. Воздействие тепла.

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 шаг. Другим примером является то, что некоторые случаи не допускают чрезмерного нагрева двигателя, такие как медицинское оборудование и высокоточное испытательное оборудование и т. д. Поэтому тепло двигателя должно быть необходимо контролировать.

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 двигателя, насколько это возможно, двухфазный двигатель, двигатель может использоваться 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 скоростных характеристик, он также принесет увеличение тепловыделения. Поэтому мы должны выбрать правильный уровень напряжения привода, принимая во внимание высокую скорость, плавность и тепло, шум и другие показатели.

Методы управления процессами ускорения и замедления шаговых двигателей.

С широким распространением шаговых двигателей также увеличивается изучение управления шаговыми двигателями, при запуске или ускорении, если импульс шагового двигателя изменяется слишком быстро, ротор из-за инерции и не следует за изменениями электрического сигнала, что приводит к блокировке или потере шага при остановке или замедлении по той же причине может привести к перешагиванию. Чтобы предотвратить блокировку, потерю шага и перерегулирование, улучшить рабочую частоту, шаговый двигатель должен поднять управление скоростью.

Скорость шагового двигателя зависит от частоты импульсов, количества зубцов ротора и количества тактов. Его угловая скорость пропорциональна частоте импульсов и синхронизирована по времени с импульсом. Таким образом, если количество зубцов ротора и количество тактов хода определены, желаемую скорость можно получить, управляя частотой импульсов. Поскольку шаговый двигатель запускается с помощью своего синхронного крутящего момента, пусковая частота невелика, чтобы не потерять шаг. Тем более, что с увеличением мощности увеличивается диаметр ротора, увеличивается инерция, а пусковая частота и максимальная рабочая частота могут отличаться в десять раз.

Стартовая частотная характеристика шагового двигателя такова, что запуск шагового двигателя не может напрямую достигать рабочей частоты, а должен иметь процесс запуска, то есть от низкой скорости постепенно нарастать до рабочей скорости. Остановка, когда рабочая частота не может быть немедленно снижена до нуля, а должен иметь высокоскоростной процесс постепенного снижения скорости до нуля.

 

Выходной крутящий момент шагового двигателя уменьшается с ростом частоты импульсов, чем выше начальная частота, тем меньше начальный крутящий момент, тем хуже способность управлять нагрузкой, запуск вызовет потерю шага, а при остановке произойдет перерегулирование. Чтобы шаговый двигатель быстро достиг требуемой скорости и не потерял шаг или перерегулирование, ключ заключается в том, чтобы сделать процесс ускорения, крутящий момент ускорения, необходимый для полного использования крутящего момента, обеспечиваемого шаговым двигателем на каждой рабочей частоте, и не превышать этот крутящий момент. Поэтому работа шагового двигателя, как правило, должна проходить через ускорение, равномерную скорость, замедление в три этапа, время процесса ускорения и замедления как можно короче, время постоянной скорости как можно длиннее. Особенно в работе, требующей быстрого реагирования, от начальной точки до конца требуемое время работы должно быть самым коротким, что должно потребовать ускорения, процесс замедления является самым коротким, в то время как самая высокая скорость при постоянной скорости.

 

Ученые и техники в стране и за рубежом провели много исследований по технологии управления скоростью шаговых двигателей и создали различные математические модели управления ускорением и замедлением, такие как экспоненциальная модель, линейная модель и т. д., и на основе этой конструкции и разработки различных схем управления для улучшения характеристик движения шаговых двигателей, для продвижения диапазона применения шаговых двигателей экспоненциальное ускорение и замедление учитывает присущие им характеристики момента и частоты шаговых двигателей, как для обеспечения того, чтобы шаговый двигатель находился в движении без потери шага, но и для полного раскрытия присущих характеристик двигателя, сокращения времени скорости подъема, но из-за изменений нагрузки двигателя трудно достичь, в то время как линейное ускорение и замедление учитывают только двигатель в диапазоне грузоподъемности угловой скорости и импульса, пропорционального этому соотношению, а не из-за колебаний напряжения питания, среды нагрузки и характеристик изменения, этот метод ускорения ускорения является постоянным, недостатком является то, что он не полностью учитывает выходной крутящий момент шагового двигателя с характеристиками изменения скорости, шаговый двигатель на высокой скорости будет происходят не в ногу.

 

Это введение в принцип нагрева и технологию управления процессом ускорения/замедления шаговых двигателей.

Если вы хотите общаться и сотрудничать с нами, пожалуйста, свяжитесь с нами!

Мы тесно взаимодействуем с нашими клиентами, прислушиваясь к их потребностям и действуя по их запросам. Мы считаем, что взаимовыгодное партнерство основано на качестве продукции и обслуживании клиентов.


Время публикации: 27-апр.-2023

Отправьте нам свое сообщение:

Напишите здесь свое сообщение и отправьте его нам.

Отправьте нам свое сообщение:

Напишите здесь свое сообщение и отправьте его нам.