Prinsip pembangkitan panasmotor stepper.
1. Biasanya kita melihat berbagai macam motor, bagian dalamnya terdiri dari inti besi dan kumparan lilitan.Kumparan memiliki resistansi, ketika diberi energi akan menghasilkan kerugian, besarnya kerugian berbanding lurus dengan kuadrat resistansi dan arus, yang sering disebut sebagai kerugian tembaga, jika arus bukan DC standar atau gelombang sinus, juga akan menghasilkan kerugian harmonik; inti memiliki efek arus eddy histeresis, dalam medan magnet bolak-balik juga akan menghasilkan kerugian, besarnya dan materialnya, arus, frekuensi, tegangan, yang disebut kerugian besi. Kerugian tembaga dan kerugian besi akan termanifestasi dalam bentuk panas, sehingga memengaruhi efisiensi motor. Motor stepper umumnya mengejar akurasi pemosisian dan keluaran torsi, efisiensinya relatif rendah, arusnya umumnya relatif besar, dan komponen harmoniknya tinggi, frekuensi pergantian arus juga bervariasi dengan kecepatan, dan dengan demikian motor stepper umumnya menghasilkan panas, dan situasinya lebih serius daripada motor AC umum.
2, kisaran yang wajar darimotor stepperpanas.
Seberapa besar panas yang dapat ditoleransi oleh motor, terutama bergantung pada tingkat isolasi internal motor. Kinerja isolasi internal pada suhu tinggi (130 derajat atau lebih) akan rusak. Jadi, selama suhu internal tidak melebihi 130 derajat, motor tidak akan mengalami kerusakan, dan suhu permukaan akan berada di bawah 90 derajat pada saat itu.
Oleh karena itu, suhu permukaan motor stepper 70-80 derajat adalah normal. Metode pengukuran suhu sederhana menggunakan termometer titik, Anda juga dapat memperkirakan secara kasar: jika disentuh dengan tangan selama lebih dari 1-2 detik, suhunya tidak lebih dari 60 derajat; jika hanya disentuh dengan tangan, suhunya sekitar 70-80 derajat; beberapa tetes air menguap dengan cepat, suhunya lebih dari 90 derajat.
3, motor stepperPemanasan dengan perubahan kecepatan.
Saat menggunakan teknologi penggerak arus konstan, motor stepper pada kondisi statis dan kecepatan rendah, arus akan tetap konstan untuk mempertahankan keluaran torsi yang konstan. Ketika kecepatan meningkat hingga tingkat tertentu, potensial lawan internal motor akan naik, arus akan secara bertahap turun, dan torsi juga akan turun.
Oleh karena itu, kondisi pemanasan akibat kehilangan tembaga akan bergantung pada kecepatan. Kondisi statis dan kecepatan rendah umumnya menghasilkan panas tinggi, sedangkan kecepatan tinggi menghasilkan panas rendah. Namun, kehilangan besi (walaupun proporsinya lebih kecil) tidak berubah sama, dan panas motor secara keseluruhan adalah jumlah dari keduanya, sehingga uraian di atas hanyalah situasi umum.
4. Dampak panas.
Meskipun panas motor umumnya tidak memengaruhi masa pakai motor, sebagian besar pelanggan tidak perlu memperhatikannya. Namun, jika terjadi secara serius, hal itu dapat menimbulkan dampak negatif. Misalnya, perbedaan koefisien ekspansi termal pada bagian internal motor menyebabkan perubahan tegangan struktural dan perubahan kecil pada celah udara internal, yang akan memengaruhi respons dinamis motor, sehingga pada kecepatan tinggi akan mudah kehilangan langkah. Contoh lain adalah bahwa beberapa kondisi tidak memungkinkan panas berlebih pada motor, seperti peralatan medis dan peralatan uji presisi tinggi, dll. Oleh karena itu, panas motor perlu dikendalikan.
5. Cara mengurangi panas pada motor.
Mengurangi pembangkitan panas berarti mengurangi kehilangan tembaga dan kehilangan besi. Mengurangi kehilangan tembaga dalam dua arah, mengurangi resistansi dan arus, yang membutuhkan pemilihan motor dengan resistansi dan arus nominal sekecil mungkin, motor dua fasa, motor dapat digunakan secara seri tanpa paralel. Namun ini sering bertentangan dengan persyaratan torsi dan kecepatan tinggi. Untuk motor yang dipilih, fungsi kontrol arus setengah otomatis dan fungsi offline dari drive harus dimanfaatkan sepenuhnya, yang pertama secara otomatis mengurangi arus saat motor dalam keadaan diam, dan yang kedua hanya memutus arus.
Selain itu, penggerak subdivisi, karena bentuk gelombang arus mendekati sinusoidal, harmoniknya lebih sedikit, sehingga pemanasan motor juga akan lebih rendah. Ada beberapa cara untuk mengurangi kerugian besi, dan tingkat tegangan berkaitan dengannya. Meskipun motor yang digerakkan oleh tegangan tinggi akan meningkatkan karakteristik kecepatan tinggi, hal itu juga meningkatkan produksi panas. Jadi kita harus memilih tingkat tegangan penggerak yang tepat, dengan mempertimbangkan kecepatan tinggi, kelancaran, panas, kebisingan, dan indikator lainnya.
Teknik pengendalian untuk proses percepatan dan perlambatan motor stepper.
Dengan meluasnya penggunaan motor stepper, studi tentang kontrol motor stepper juga meningkat. Pada saat start atau akselerasi, jika pulsa stepper berubah terlalu cepat, rotor karena inersia tidak dapat mengikuti perubahan sinyal listrik, sehingga mengakibatkan pemblokiran atau kehilangan langkah. Pada saat berhenti atau deselerasi, karena alasan yang sama, dapat terjadi overshoot. Untuk mencegah pemblokiran, kehilangan langkah, dan overshoot, frekuensi kerja motor stepper ditingkatkan, dan kontrol kecepatan ditingkatkan.
Kecepatan motor stepper bergantung pada frekuensi pulsa, jumlah gigi rotor, dan jumlah ketukan. Kecepatan sudutnya berbanding lurus dengan frekuensi pulsa dan disinkronkan dengan pulsa. Dengan demikian, jika jumlah gigi rotor dan jumlah ketukan sudah pasti, kecepatan yang diinginkan dapat diperoleh dengan mengontrol frekuensi pulsa. Karena motor stepper dihidupkan dengan bantuan torsi sinkronnya, frekuensi start tidak tinggi agar tidak kehilangan langkah. Terutama ketika daya meningkat, diameter rotor meningkat, inersia meningkat, dan frekuensi start serta frekuensi kerja maksimum dapat berbeda hingga sepuluh kali lipat.
Karakteristik frekuensi awal motor stepper sedemikian rupa sehingga motor stepper tidak dapat langsung mencapai frekuensi operasi saat dinyalakan, tetapi memiliki proses penyalaan, yaitu, dari kecepatan rendah secara bertahap meningkat hingga kecepatan operasi. Saat berhenti, frekuensi operasi tidak dapat langsung diturunkan ke nol, tetapi memiliki proses penurunan kecepatan secara bertahap hingga nol pada kecepatan tinggi.
Torsi keluaran motor stepper menurun seiring dengan meningkatnya frekuensi pulsa. Semakin tinggi frekuensi awal, semakin kecil torsi awal, semakin buruk kemampuan untuk menggerakkan beban, sehingga akan terjadi kehilangan langkah saat start, dan akan terjadi overshoot saat berhenti. Untuk membuat motor stepper cepat mencapai kecepatan yang dibutuhkan dan tidak kehilangan langkah atau overshoot, kuncinya adalah membuat proses akselerasi dan torsi akselerasi yang dibutuhkan memanfaatkan sepenuhnya torsi yang disediakan oleh motor stepper pada setiap frekuensi operasi, dan tidak melebihi torsi ini. Oleh karena itu, pengoperasian motor stepper umumnya harus melalui tiga tahap: akselerasi, kecepatan konstan, dan deselerasi. Waktu proses akselerasi dan deselerasi harus sesingkat mungkin, dan waktu kecepatan konstan harus selama mungkin. Terutama dalam pekerjaan yang membutuhkan respons cepat, dari titik awal hingga akhir waktu kerja harus sesingkat mungkin, yang mengharuskan proses akselerasi dan deselerasi sesingkat mungkin, sementara kecepatan konstan harus mencapai kecepatan tertinggi.
Para ilmuwan dan teknisi di dalam dan luar negeri telah melakukan banyak penelitian tentang teknologi kontrol kecepatan motor stepper, dan telah menetapkan berbagai model matematika kontrol percepatan dan perlambatan, seperti model eksponensial, model linier, dll., dan berdasarkan desain dan pengembangan ini, berbagai sirkuit kontrol untuk meningkatkan karakteristik gerak motor stepper, untuk memperluas jangkauan aplikasi motor stepper. Percepatan dan perlambatan eksponensial mempertimbangkan karakteristik momen-frekuensi inheren motor stepper, baik untuk memastikan bahwa motor stepper bergerak tanpa kehilangan langkah, tetapi juga memanfaatkan sepenuhnya karakteristik inheren motor, mempersingkat waktu peningkatan kecepatan, tetapi karena perubahan beban motor, sulit untuk mencapainya. Sementara percepatan dan perlambatan linier hanya mempertimbangkan kecepatan sudut dan pulsa proporsional dalam rentang kapasitas beban motor, tidak karena fluktuasi tegangan suplai, lingkungan beban, dan karakteristik perubahan. Metode percepatan ini konstan, kekurangannya adalah tidak sepenuhnya mempertimbangkan torsi keluaran motor stepper dengan karakteristik perubahan kecepatan. akan terjadi tidak sinkron.
Ini adalah pengantar mengenai prinsip pemanasan dan teknologi kontrol proses akselerasi/deselerasi pada motor stepper.
Jika Anda ingin berkomunikasi dan bekerja sama dengan kami, silakan hubungi kami!
Kami berinteraksi erat dengan pelanggan kami, mendengarkan kebutuhan mereka dan menindaklanjuti permintaan mereka. Kami percaya bahwa kemitraan yang saling menguntungkan didasarkan pada kualitas produk dan layanan pelanggan.
Waktu posting: 27 April 2023