Principen för uppvärmning av stegmotorer och processkontrollteknik för acceleration och retardation

Principen för värmegenereringstegmotor.

 

 

1, vanligtvis ser man alla typer av motorer, de inre är järnkärnor och lindningsspolar.Lindningen har ett motstånd och när den är aktiverad producerar den en förlust. Förlustens storlek är proportionell mot kvadraten av motståndet och strömmen, vilket ofta kallas kopparförlust. Om strömmen inte är standardlikström eller sinusvåg produceras också en harmonisk förlust. Kärnan har en hysteresisk virvelströmseffekt, vilket också orsakar en förlust i det alternerande magnetfältet. Dess storlek och material, ström, frekvens och spänning kallas järnförlust. Kopparförlust och järnförlust manifesteras i form av värme, vilket påverkar motorns effektivitet. Stegmotorer strävar generellt efter positioneringsnoggrannhet och vridmoment. Effektiviteten är relativt låg, strömmen är generellt relativt stor och har höga harmoniska komponenter. Strömväxlingsfrekvensen varierar också med hastigheten. Därför har stegmotorer generellt en värme, vilket är allvarligare än hos vanliga växelströmsmotorer.

2, det rimliga intervallet avstegmotorvärme.

Hur mycket motorn får värmas beror främst på motorns interna isoleringsnivå. Den interna isoleringen presterar även vid höga temperaturer (130 grader eller mer) innan den förstörs. Så länge den interna temperaturen inte överstiger 130 grader kommer motorn inte att förlora ringform, och yttemperaturen kommer att vara under 90 grader vid denna tidpunkt.

Därför är stegmotorns yttemperatur mellan 70-80 grader normal. En enkel temperaturmätningsmetod är användbar med en punkttermometer, som också kan grovt bestämmas: med handen kan den röras i mer än 1-2 sekunder, inte mer än 60 grader; med handen kan den röras i cirka 70-80 grader; några droppar vatten förångas snabbt, den är mer än 90 grader.

3, stegmotoruppvärmning med hastighetsändringar.

Vid användning av konstantströmsteknik för stegmotorer vid statisk och låg hastighet, kommer strömmen att förbli konstant för att bibehålla ett konstant vridmoment. När hastigheten är hög till en viss nivå ökar motorns interna motpotential, strömmen kommer gradvis att minska och vridmomentet kommer också att minska.

Därför kommer uppvärmningsförhållandena på grund av kopparförlust att vara hastighetsberoende. Statisk elektricitet och låg hastighet genererar generellt hög värme, medan hög hastighet genererar låg värme. Men förändringarna i järnförlusten (även om andelen är mindre) är inte desamma, och motorns totala värme är summan av de två, så ovanstående är bara den allmänna situationen.

4, värmepåverkan.

Även om motorvärmen generellt sett inte påverkar motorns livslängd, behöver majoriteten av kunderna inte vara uppmärksamma på den. Men allvarliga negativa effekter kan uppstå. Till exempel leder olika värmeutvidgningskoefficienter i motorns interna delar till förändringar i strukturell spänning, och små förändringar i det inre luftgapet påverkar motorns dynamiska respons, vilket gör att man lätt tappar fart vid hög hastighet. Ett annat exempel är att vissa tillfällen, såsom medicinsk utrustning och högprecisionstestutrustning, inte tillåter överdriven värme från motorn. Därför bör motorns värme kontrolleras.

5, hur man minskar motorns värme.

Att minska värmeutvecklingen är att minska kopparförlust och järnförlust. Att minska kopparförlusten i två riktningar, minska resistansen och strömmen, vilket kräver att man väljer ett så litet resistans- och märkströmsvärde som möjligt för motorn. Med tvåfasmotorer kan motorn användas i serie utan parallellkoppling. Men detta strider ofta mot kraven på vridmoment och hög hastighet. För den valda motorn bör drivenhetens automatiska halvströmsreglering och offline-funktion utnyttjas fullt ut. Den förra minskar automatiskt strömmen när motorn är i vila, och den senare stänger helt enkelt av strömmen.

Dessutom, eftersom strömvågformen är nära sinusformad, färre övertoner, kommer motorns uppvärmning också att vara lägre. Det finns få sätt att minska järnförlusten, och spänningsnivån är relaterad till detta. Även om en motor som drivs av hög spänning kommer att medföra en ökning av höghastighetsegenskaperna, medför det också en ökad värmeutveckling. Så vi bör välja rätt drivspänningsnivå, med hänsyn till hög hastighet, jämnhet och värme, buller och andra indikatorer.

Styrtekniker för accelerations- och retardationsprocesser hos stegmotorer.

Med den utbredda användningen av stegmotorer ökar även studiet av stegmotorstyrning. Om stegpulsen ändras för snabbt vid start eller acceleration, ändras rotorn på grund av tröghet och följer inte den elektriska signalen, vilket resulterar i blockering eller stegförlust. Vid stopp eller retardation av samma anledning kan det leda till överskridning. För att förhindra blockering, stegförlust och överskridning, förbättra arbetsfrekvensen och höj stegmotorns hastighetskontroll.

Hastigheten hos en stegmotor beror på pulsfrekvensen, antalet rotortänder och antalet slag. Dess vinkelhastighet är proportionell mot pulsfrekvensen och synkroniseras i tid med pulsen. Om antalet rotortänder och antalet löpande slag är säkra kan den önskade hastigheten erhållas genom att styra pulsfrekvensen. Eftersom stegmotorn startas med hjälp av sitt synkrona vridmoment är startfrekvensen inte hög för att inte tappa steg. Särskilt när effekten ökar ökar rotordiametern, trögheten ökar och startfrekvensen och den maximala löpfrekvensen kan skilja sig med så mycket som tio gånger.

Stegmotorns startfrekvensegenskaper gör att stegmotorn inte kan nå driftsfrekvensen direkt, utan att det sker en uppstartsprocess, det vill säga att den gradvis når driftsfrekvensen från låg hastighet till driftshastigheten. Stoppa när driftsfrekvensen inte omedelbart kan reduceras till noll, utan att det sker en gradvis hastighetsreducering med hög hastighet till noll.

 

Stegmotorns utgående vridmoment minskar med ökande pulsfrekvens. Ju högre startfrekvens, desto mindre startmoment och desto sämre förmåga att driva lasten. Starten orsakar stegförlust och översvängning vid stopp. För att stegmotorn snabbt ska nå önskad hastighet och inte förlora steg eller översvänga är nyckeln att accelerera. Accelerationsmomentet som krävs utnyttjar stegmotorns vridmoment fullt ut vid varje driftsfrekvens och inte överskrida detta vridmoment. Därför måste stegmotorns drift i allmänhet gå igenom tre steg med acceleration, jämn hastighet och retardation. Accelerations- och retardationstiden måste vara så kort som möjligt och tiden med konstant hastighet så lång som möjligt. Speciellt i arbeten som kräver snabb respons måste körtiden från startpunkten till slutet vara så kort som möjligt. Detta kräver acceleration och retardation, och högsta hastighet måste vara konstant.

 

Forskare och tekniker i hemlandet och utomlands har forskat mycket om stegmotorernas hastighetskontrollteknik och etablerat en mängd olika matematiska modeller för accelerations- och retardationskontroll, såsom exponentiell modell, linjär modell, etc., och baserat på denna design och utveckling av en mängd olika styrkretsar för att förbättra stegmotorernas rörelseegenskaper. För att främja stegmotorernas tillämpningsområde tar exponentiell acceleration och retardation hänsyn till stegmotorernas inneboende moment-frekvensegenskaper. Både för att säkerställa att stegmotorn rör sig utan att förlora steg, utan också för att ge full spelrum åt motorns inneboende egenskaper och förkorta lyfthastighetstiden. Men på grund av förändringar i motorbelastningen är det svårt att uppnå linjär acceleration och retardation, medan endast motorns vinkelhastighet och puls inom lastkapacitetsområdet beaktas i förhållande till detta. Detta förhållande beror inte på fluktuationer i matningsspänning, belastningsmiljö eller förändringar i egenskaperna. Denna accelerationsmetod är konstant. Nackdelen är att den inte fullt ut tar hänsyn till stegmotorns utgående vridmoment. Med hastighetsförändringens egenskaper kommer stegmotorn att vara otakt vid hög hastighet.

 

Detta är en introduktion till uppvärmningsprincipen och accelerations-/retardationsprocesskontrolltekniken för stegmotorer.

Om du vill kommunicera och samarbeta med oss, tveka inte att kontakta oss!

Vi har ett nära samarbete med våra kunder, lyssnar på deras behov och agerar utifrån deras önskemål. Vi tror att ett vinn-vinn-partnerskap bygger på produktkvalitet och kundservice.