Žingsninis variklis, kaip skaitmeninio vykdymo elementas, yra plačiai naudojamas judesio valdymo sistemose. Daugelis žingsninių variklių naudotojų ir draugų mano, kad variklis veikia su didele šiluma, todėl abejoja, ar šis reiškinys yra normalus. Tiesą sakant, šiluma yra dažnas žingsninių variklių reiškinys, tačiau koks šilumos laipsnis laikomas normaliu ir kaip sumažinti žingsninio variklio šilumą?
Norint suprasti, kodėl žingsninis variklis įkaista.
Visų tipų žingsninių variklių vidinę struktūrą sudaro geležinė šerdis ir apvijos ritė. Apvijos varža, galia ir nuostoliai atsiranda dėl nuostolių, nuostolių dydis ir varža bei srovė yra proporcingi kvadratui, tai dažnai vadinama vario nuostoliais. Jei srovė nėra standartinė nuolatinė arba sinusinė, taip pat atsiranda harmoninių nuostolių; šerdies histerezės poveikis sūkurinių srovių poveikiui, veikiant kintamajam magnetiniam laukui, taip pat atsiranda nuostoliai. Medžiagos dydis, srovė, dažnis ir įtampa yra susiję su tuo, kas vadinama geležies nuostoliais. Vario ir geležies nuostoliai pasireiškia šilumos susidarymu, o tai turi įtakos variklio efektyvumui.
Žingsniniai varikliai paprastai siekia padėties nustatymo tikslumo ir sukimo momento išėjimo, efektyvumas yra santykinai mažas, srovė paprastai yra didelė, o harmoniniai komponentai yra dideli, srovės dažnis kinta pagal greitį ir pokytį, todėl žingsniniai varikliai paprastai yra perkaitę, o situacija yra rimtesnė nei įprastiniai kintamosios srovės varikliai.
Žingsninio variklio šilumos valdymas priimtiname diapazone.
Variklio įkaitimo lygis daugiausia priklauso nuo variklio vidinės izoliacijos lygio. Vidinė izoliacija nesuyra, kol jos temperatūra nepasiekia aukštos (virš 130 laipsnių). Taigi, jei vidinė temperatūra neviršija 130 laipsnių, variklis nebus pažeistas, o paviršiaus temperatūra bus žemesnė nei 90 laipsnių. Todėl žingsninio variklio paviršiaus temperatūra 70–80 laipsnių yra normali. Paprastas temperatūros matavimo metodas su termometru taip pat leidžia apytiksliai įvertinti: ranka galima liesti ilgiau nei 1–2 sekundes, ne daugiau kaip 60 laipsnių; ranka galima liesti tik apie 70–80 laipsnių; keli lašai vandens greitai išgaruoja, ir temperatūra viršija 90 laipsnių; žinoma, temperatūros nustatymui galite naudoti ir temperatūros pistoletą.
三, žingsninio variklio šildymas keičiantis greičiui.
Naudojant nuolatinės srovės pavaros technologiją, žingsninis variklis statiniu ir mažu greičiu palaiko santykinai pastovią srovę, kad būtų išlaikytas pastovus sukimo momentas.
Kai greitis tam tikru mastu padidėja, variklio viduje kyla atvirkštinis potencialas, srovė palaipsniui mažėja, o sukimo momentas taip pat mažėja. Todėl dėl vario nuostolių susidaranti šiluma yra susijusi su greičiu.
Šilumos išsiskyrimas paprastai būna didelis esant statiniam ir mažam greičiui, o mažas – esant dideliam greičiui. Tačiau geležies nuostolių (nors ir nedidelės dalies) pokytis nėra toks, o visa variklio šiluma yra abiejų suma, todėl aukščiau pateikta situacija yra tik bendra.
四, šilumos poveikis
Variklio įkaitimas, nors paprastai neturi įtakos variklio tarnavimo laikui, daugumai klientų nereikia į tai atkreipti dėmesio. Tačiau didelis įkaitimas gali sukelti tam tikrų neigiamų pasekmių.
Tokie vidiniai variklio dalių šiluminio plėtimosi koeficientai, skirtingi konstrukciniai įtempiai, atsirandantys dėl vidinio oro tarpo pokyčių, ir nedideli pokyčiai turės įtakos variklio dinaminei reakcijai, todėl dideliu greičiu bus lengva prarasti žingsnį.
Kitas pavyzdys – kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, medicinos įrangoje ir didelio tikslumo bandymų įrangoje, variklis negali būti perkaitinamas per daug. Todėl variklio kaitinimą reikia kontroliuoti.
Pavyzdžiui, sumažinkite variklio šilumą.
Sumažinkite šilumą, kad sumažintumėte vario ir geležies nuostolius. Vario nuostoliai mažinami dviem kryptimis: varžos ir srovės mažinimu, todėl renkantis mažus variklius reikia pasirinkti kuo mažesnę varžą ir vardinę srovę. Dvifaziai varikliai gali būti naudojami nuosekliai sujungtuose varikliuose, nereikia lygiagrečiai sujungti variklių.
Tačiau tai dažnai prieštarauja sukimo momento ir didelio greičio reikalavimams.
Pasirinkus variklį, jis turėtų visapusiškai išnaudoti pavaros automatinę pusės srovės valdymo funkciją ir neprisijungus veikiančią funkciją. Pirmoji automatiškai sumažina srovę, kai variklis yra statinėje būsenoje, o antroji tiesiog nutraukia srovę.
Be to, smulkiai paskirstytoje pavaroje dėl srovės bangos formos, artimos sinusoidinei, mažiau harmonikų, variklis mažiau įkaista. Nėra daug būdų sumažinti geležies nuostolius, įtampos lygis yra susijęs su aukštos įtampos pavaros varikliu, nors tai pagerins didelio greičio charakteristikas, tačiau taip pat padidins šilumos susidarymą.
Todėl turėtume pasirinkti tinkamą pavaros įtampos lygį, atsižvelgdami į didelį greitį, sklandumą ir šilumą, triukšmą ir kitus rodiklius.
Įrašo laikas: 2024 m. rugsėjo 13 d.