Analisi della causa del riscaldamento del motore passo-passo

Motivo uno.

Uno dei vantaggi più significativi dimotori passo-passoè il controllo preciso che può essere ottenuto in un sistema a circuito aperto. Il controllo a circuito aperto significa che non è richiesta alcuna informazione di feedback sulla posizione (del rotore).

Questo controllo evita l'uso di costosi sensori e dispositivi di feedback come gli encoder ottici, poiché è sufficiente tracciare solo gli impulsi di passo in ingresso per conoscere la posizione del rotore. Recentemente, alcuni clienti hanno segnalato ai nostri ingegneri di motori Shangshe che anche i motori passo-passo sono soggetti a problemi di surriscaldamento. Come risolvere quindi questa situazione? 

1, ridurremotore passo-passoRidurre il calore significa ridurre la perdita di rame e la perdita di ferro. Ridurre la perdita di rame in due direzioni, ridurre lo yin elettrico e la corrente, il che richiede la selezione di una piccola resistenza e una corrente nominale il più bassa possibile quando il motore, il motore passo-passo bifase, può essere utilizzato in serie e non in parallelo, ma questo spesso contraddice i requisiti di coppia e alta velocità.

2, poiché il motore è stato selezionato, dovrebbe sfruttare appieno la funzione di controllo automatico della metà corrente dell'azionamento e la funzione offline, la prima riduce automaticamente la corrente quando il motore è a riposo, la seconda semplicemente interrompe la corrente.

3. Inoltre, la suddivisione dell'azionamento del motore passo-passo a causa della forma d'onda della corrente è vicina a quella sinusoidale, con meno armoniche e un minore riscaldamento del motore. Esistono diversi modi per ridurre le perdite nel ferro, il livello di tensione è correlato ad esso. L'azionamento del motore ad alta tensione, sebbene comporti un aumento delle caratteristiche ad alta velocità, comporta anche un aumento della generazione di calore. 

4. È necessario scegliere il livello di tensione del motore di azionamento appropriato, tenendo conto della banda alta, della scorrevolezza e del calore, del rumore e di altri indicatori.

Motivo due.

Sebbene il calore del motore passo-passo generalmente non influisca sulla durata del motore, per la maggior parte dei clienti non è necessario prestarvi attenzione. Tuttavia, può avere effetti negativi. Ad esempio, il coefficiente di dilatazione termica interna di ogni componente del motore passo-passo, le diverse variazioni di stress strutturale e le piccole variazioni del traferro interno influiscono sulla risposta dinamica del motore passo-passo, con conseguente facile perdita di passo ad alta velocità. Un altro esempio è che in alcuni casi non è consentita una generazione eccessiva di calore da parte dei motori passo-passo, come nei dispositivi medici e nelle apparecchiature di prova ad alta precisione. Pertanto, il calore del motore passo-passo dovrebbe essere tenuto sotto controllo. Il calore del motore è causato da questi aspetti.

1, la corrente impostata dal driver è maggiore della corrente nominale del motore

2, la velocità del motore è troppo elevata

3. Il motore stesso ha un'elevata inerzia e coppia di posizionamento, quindi anche il funzionamento a media velocità sarà caldo, ma ciò non influisce sulla durata del motore. Il punto di smagnetizzazione del motore è compreso tra 130 e 200 °C, quindi il motore a 70-90 °C è un fenomeno normale, purché inferiore a 130 °C non rappresenti generalmente un problema. Se si avverte un vero surriscaldamento, la corrente di azionamento viene impostata a circa il 70% della corrente nominale del motore o della velocità del motore per ridurne un po'.

Motivo tre.

Il motore passo-passo, come elemento di attuazione digitale, è ampiamente utilizzato nei sistemi di controllo del movimento. Molti utenti e appassionati di motori passo-passo ritengono che il motore lavori con un calore elevato, nutrono dubbi e non sanno se questo fenomeno sia normale. In effetti, il calore è un fenomeno comune nei motori passo-passo, ma quale grado di calore è considerato normale e come si può ridurre al minimo il calore del motore passo-passo?

 

Di seguito proponiamo una semplice classificazione, auspicabilmente in funzione delle applicazioni pratiche:.

1 principio di riscaldamento del motore

Di solito vediamo tutti i tipi di motori, il nucleo interno e la bobina di avvolgimento. L'avvolgimento ha una resistenza, che se eccitata produrrà una perdita, l'entità della perdita, la resistenza e la corrente al quadrato sono proporzionali alla perdita, che viene spesso definita perdita di rame, se la corrente non è una corrente continua standard o un'onda sinusoidale, ma anche una perdita armonica; il nucleo ha un effetto di isteresi a correnti parassite, nel campo magnetico alternato produrrà anch'esso una perdita, la dimensione del materiale, la corrente, la frequenza e la tensione, che viene chiamata perdita di ferro. La perdita di rame e la perdita di ferro si manifesteranno sotto forma di calore, influenzando così l'efficienza del motore. I motori passo-passo generalmente perseguono precisione di posizionamento e coppia in uscita, l'efficienza è relativamente bassa, la corrente è generalmente relativamente elevata e presenta componenti armoniche elevate, la frequenza di alternanza della corrente varia anche con la velocità, e quindi i motori passo-passo generalmente si surriscaldano, e la situazione è più grave rispetto ai motori a corrente alternata generici.

2 motori passo-passo con intervallo di temperatura ragionevole

La quantità di calore che il motore può generare dipende in larga misura dal suo livello di isolamento interno. L'isolamento interno si deteriora solo ad alte temperature (superiori a 130 gradi). Pertanto, finché la temperatura interna non supera i 130 gradi, il motore non danneggerà l'anello e la temperatura superficiale sarà inferiore a 90 gradi in quel punto. Pertanto, una temperatura superficiale del motore passo-passo di 70-80 gradi è normale. Un semplice metodo di misurazione della temperatura con un termometro a punta utile può anche determinare approssimativamente: con la mano può toccare per più di 1-2 secondi, non più di 60 gradi; con la mano può toccare solo, circa 70-80 gradi; poche gocce d'acqua evaporano rapidamente, più di 90 gradi.

Riscaldamento a 3 motori passo-passo con cambio di velocità

Utilizzando la tecnologia di azionamento a corrente costante, il motore passo-passo a velocità statica e bassa mantiene la corrente costante per mantenere costante la coppia in uscita. Quando la velocità è elevata fino a un certo punto, il potenziale interno del motore aumenta, la corrente diminuisce gradualmente e anche la coppia diminuisce. Pertanto, il riscaldamento dovuto alla perdita di rame dipenderà dalla velocità. Velocità statica e bassa generano generalmente calore elevato, mentre l'alta velocità genera calore ridotto. Tuttavia, le perdite nel ferro (sebbene in percentuale minore) non sono le stesse e il calore complessivo del motore è la somma delle due, quindi quanto sopra rappresenta solo la situazione generale.

4 calore provocato dall'impatto

Sebbene il calore del motore generalmente non ne influisca negativamente sulla durata, la maggior parte dei clienti non ne presta attenzione. Tuttavia, può avere un impatto negativo. Ad esempio, i diversi coefficienti di dilatazione termica delle parti interne del motore comportano variazioni nelle sollecitazioni strutturali e piccole variazioni nel traferro interno, che influiscono sulla risposta dinamica del motore, con conseguente perdita di velocità. Un altro esempio è rappresentato da alcune applicazioni in cui il calore eccessivo del motore non è consentito, come nel caso di apparecchiature medicali e apparecchiature di prova ad alta precisione. Pertanto, la generazione di calore del motore deve essere controllata secondo necessità.

 5 Come ridurre il calore del motore

Ridurre la generazione di calore significa ridurre le perdite di rame e di ferro. Ridurre le perdite di rame in due direzioni, ridurre la resistenza e la corrente, il che richiede la selezione di una bassa resistenza e di una corrente nominale il più bassa possibile quando il motore, il motore bifase, può essere utilizzato in serie senza motore parallelo. Ma questo spesso contraddice i requisiti di coppia e alta velocità. Per il motore selezionato, la funzione di controllo automatico della metà corrente e la funzione offline dell'azionamento devono essere pienamente utilizzate: la prima riduce automaticamente la corrente quando il motore è a riposo, mentre la seconda interrompe semplicemente la corrente. Inoltre, l'azionamento a suddivisione, poiché la forma d'onda della corrente è vicina a quella sinusoidale, meno armoniche, anche il riscaldamento del motore sarà inferiore. Esistono pochi modi per ridurre le perdite di ferro e il livello di tensione è correlato a questo. Sebbene un motore azionato da alta tensione comporti un aumento delle caratteristiche ad alta velocità, comporta anche un aumento della generazione di calore. Pertanto, è necessario scegliere il livello di tensione di azionamento appropriato, tenendo conto dell'alta velocità, della fluidità e del calore, del rumore e di altri indicatori.

Per tutti i tipi di motori passo-passo, l'interno è composto da un nucleo di ferro e da una bobina di avvolgimento. L'avvolgimento ha una resistenza, che quando è sotto tensione produce una perdita, la cui entità è proporzionale al quadrato della resistenza e della corrente, che viene spesso definita "meteora di rame", se la corrente non è una corrente continua standard o un'onda sinusoidale, ma anche una perdita armonica; il nucleo ha un effetto di isteresi a correnti parassite, nel campo magnetico alternato produce anch'esso una perdita, la cui entità dipende dal materiale, dalla corrente, dalla frequenza e dalla tensione, che viene chiamata perdita di ferro. La perdita di rame e la perdita di ferro si manifestano sotto forma di calore, influenzando così l'efficienza del motore. I motori passo-passo generalmente perseguono precisione di posizionamento e coppia in uscita, l'efficienza è relativamente bassa, la corrente è generalmente relativamente elevata e presenta componenti armoniche elevate, la frequenza di alternanza della corrente varia anche con la velocità, e quindi i motori passo-passo generalmente producono calore, e la situazione è più grave rispetto ai motori a corrente alternata generici.