Šilumos generavimo principasžingsninis variklis.
1, paprastai matomi visų rūšių varikliai, vidiniai yra geležinė šerdis ir apvijos ritė.Apvija turi varžą, įtampa generuoja nuostolius, kurių dydis yra proporcingas varžos ir srovės kvadratui, tai dažnai vadinama vario nuostoliais. Jei srovė nėra standartinė nuolatinė arba sinusinė, taip pat atsiranda harmoninių nuostoliai; šerdis turi histerezės sūkurinių srovių efektą, todėl kintamajame magnetiniame lauke taip pat atsiranda nuostoliai. Jos dydis ir medžiaga, srovė, dažnis ir įtampa vadinami geležies nuostoliais. Vario ir geležies nuostoliai pasireiškia šiluma, o tai turi įtakos variklio efektyvumui. Žingsniniai varikliai paprastai siekia padėties nustatymo tikslumo ir sukimo momento išėjimo, efektyvumas yra santykinai mažas, srovė paprastai yra santykinai didelė, o harmoniniai komponentai yra dideli, srovės kaitos dažnis taip pat kinta priklausomai nuo greičio, todėl žingsniniai varikliai paprastai įkaista, o situacija yra rimtesnė nei įprastiniai kintamosios srovės varikliai.
2, pagrįstas diapazonasžingsninis varikliskarštis.
Variklio įkaitimo lygis daugiausia priklauso nuo variklio vidinės izoliacijos lygio. Vidinės izoliacijos savybės prieš sunaikinimą pasiekiamos aukštoje temperatūroje (130 laipsnių ar daugiau). Taigi, jei vidinė temperatūra neviršija 130 laipsnių, variklis nepraras sandarumo, o paviršiaus temperatūra šiuo metu bus žemesnė nei 90 laipsnių.
Todėl žingsninio variklio paviršiaus temperatūra 70–80 laipsnių yra normali. Paprastas temperatūros matavimo metodas, naudingas taškiniu termometru, taip pat galima apytiksliai nustatyti: 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.
3, žingsninis variklisšildymas keičiant greitį.
Naudojant pastovios srovės pavaros technologiją, žingsniniai varikliai veikia statiniu ir mažu greičiu, todėl srovė išlieka pastovi, kad būtų išlaikytas pastovus sukimo momentas. Kai greitis pasiekia tam tikrą lygį, variklio vidinis priešpriešinis potencialas didėja, srovė palaipsniui mažėja, o sukimo momentas taip pat mažėja.
Todėl dėl vario nuostolių susidarantis įkaitimo lygis priklausys nuo greičio. Statinis ir mažas greitis paprastai generuoja daug šilumos, o didelis greitis – mažai. Tačiau geležies nuostolių (nors ir mažesnės dalies) pokyčiai nėra vienodi, o viso variklio šiluma yra abiejų suma, todėl aukščiau pateikta situacija yra tik bendra.
4, šilumos poveikis.
Nors variklio įkaitimas paprastai neturi įtakos variklio tarnavimo laikui, daugumai klientų nereikia į tai atkreipti dėmesio. Tačiau tai gali turėti tam tikrų neigiamų pasekmių. Pavyzdžiui, skirtingi variklio vidinių dalių šiluminio plėtimosi koeficientai lemia konstrukcinio įtempio pokyčius, o nedideli vidinio oro tarpo pokyčiai paveiks variklio dinaminę reakciją, todėl dideliu greičiu lengva prarasti žingsnį. Kitas pavyzdys – kai kuriais atvejais, pavyzdžiui, medicinos įrangoje ir didelio tikslumo bandymų įrangoje, variklis negali per daug įkaisti. Todėl variklio įkaitimą reikia kontroliuoti.
5, kaip sumažinti variklio šilumą.
Sumažinti šilumos išsiskyrimą reiškia sumažinti vario ir geležies nuostolius. Vario nuostoliai mažinami dviem kryptimis, mažinant varžą ir srovę, todėl reikia pasirinkti kuo mažesnę variklio varžą ir vardinę srovę. Dvifazis variklis gali būti naudojamas nuosekliai, o ne lygiagrečiai. Tačiau tai dažnai prieštarauja sukimo momento ir didelio greičio reikalavimams. Pasirinktam varikliui turėtų būti visiškai išnaudotos pavaros automatinės pusės srovės valdymo funkcijos ir neprisijungus veikiančios funkcijos. Pirmoji automatiškai sumažina srovę, kai variklis neveikia, o antroji tiesiog nutraukia srovę.
Be to, padalijimo pavara, kadangi srovės bangos forma yra artima sinusoidinei, joje yra mažiau harmonikų, todėl variklis taip pat mažiau įkaista. Yra keletas būdų sumažinti geležies nuostolius, ir su tuo susijęs įtampos lygis. Nors variklis, varomas aukšta įtampa, pagerins didelio greičio charakteristikas, ji taip pat padidins šilumos gamybą. Todėl turėtume pasirinkti tinkamą pavaros įtampos lygį, atsižvelgdami į didelį greitį, sklandumą ir šilumos išsiskyrimą, triukšmą ir kitus rodiklius.
Žingsninių variklių greitėjimo ir lėtėjimo procesų valdymo metodai.
Plačiai naudojant žingsninius variklius, vis daugiau tiriamas jų valdymas. Paleidimo arba greitėjimo metu, jei žingsninio variklio impulsas kinta per greitai, rotorius dėl inercijos neatitinka elektrinio signalo pokyčių, todėl stabdant arba lėtėjant, žingsnis blokuojamas arba prarandamas. Dėl tos pačios priežasties gali atsirasti žingsninis perkrovimas. Siekiant išvengti blokavimo, žingsninio perkrovimo ir viršijimo, reikia pagerinti žingsninio variklio veikimo dažnį, kad būtų padidintas greičio reguliavimas.
Žingsninio variklio greitis priklauso nuo impulsų dažnio, rotoriaus dantų skaičiaus ir dūžių skaičiaus. Jo kampinis greitis yra proporcingas impulsų dažniui ir yra sinchronizuotas laike su impulsu. Taigi, jei rotoriaus dantų skaičius ir darbinių dūžių skaičius yra tikri, norimą greitį galima pasiekti kontroliuojant impulsų dažnį. Kadangi žingsninis variklis paleidžiamas sinchroninio sukimo momento pagalba, paleidimo dažnis nėra didelis, kad nebūtų prarastas žingsnis. Ypač didėjant galiai, didėjant rotoriaus skersmeniui, didėjant inercijai, o paleidimo dažnis ir maksimalus darbinis dažnis gali skirtis net dešimt kartų.
Žingsninio variklio paleidimo dažnio charakteristikos yra tokios, kad žingsninis variklis paleidimo metu negali tiesiogiai pasiekti darbinio dažnio, o turi vykti paleidimo procesas, t. y. nuo mažo greičio palaipsniui didinti iki darbinio greičio. Sustokite, kai darbinio dažnio negalima iš karto sumažinti iki nulio, o reikia vykti didelio greičio laipsniško mažinimo iki nulio procesu.
Žingsninio variklio išėjimo sukimo momentas mažėja didėjant impulsų dažniui. Kuo didesnis paleidimo dažnis, tuo mažesnis paleidimo sukimo momentas, tuo blogesnė apkrova, paleidimo metu prarandamas žingsnis, o sustojant – viršijimas. Kad žingsninis variklis greitai pasiektų reikiamą greitį ir neprarastų žingsnio ar neviršytų šio sukimo momento, svarbiausia, kad greitėjimo procese pagreičio momentas būtų toks, kad būtų galima visapusiškai išnaudoti žingsninio variklio teikiamą sukimo momentą kiekvienam veikimo dažniui ir neviršyti šio sukimo momento. Todėl žingsninio variklio veikimas paprastai turi apimti tris greitėjimo, tolygaus greičio ir lėtėjimo etapus: greitėjimo ir lėtėjimo proceso laiką kuo trumpesnį, o pastovaus greičio laiką – kuo ilgesnį. Ypač dirbant su greitu reagavimu, nuo pradžios iki pabaigos veikimo laikas turi būti kuo trumpesnis. Tokiu atveju greitėjimo ir lėtėjimo procesas turi būti kuo trumpesnis, o pastovaus greičio – kuo didesnis.
Mokslininkai ir technikai šalyje ir užsienyje atliko daug žingsninių variklių greičio reguliavimo technologijų tyrimų ir sukūrė įvairius pagreičio ir lėtėjimo valdymo matematinius modelius, tokius kaip eksponentinis modelis, tiesinis modelis ir kt., ir remdamiesi šiuo projektu ir įvairių valdymo grandinių kūrimu, siekdami pagerinti žingsninių variklių judėjimo charakteristikas, skatinti žingsninių variklių taikymo sritį. Eksponentinis pagreitis ir lėtėjimas atsižvelgia į žingsninių variklių būdingas momento ir dažnio charakteristikas, kad būtų užtikrinta, jog žingsninis variklis judėtų neprarasdamas žingsnio, bet ir visapusiškai išnaudotų būdingas variklio charakteristikas, sutrumpintų pakėlimo greičio laiką, tačiau dėl variklio apkrovos pokyčių tai pasiekti sunku, o tiesinis pagreitis ir lėtėjimas atsižvelgia tik į variklio apkrovos diapazoną, kurio kampinis greitis ir impulsas yra proporcingi šiam santykiui, o ne į maitinimo įtampos svyravimus, apkrovos aplinką ir pokyčių charakteristikas. Šis pagreičio didinimo metodas yra pastovus. Trūkumas yra tas, kad jis iki galo neatsižvelgia į žingsninio variklio išėjimo sukimo momentą. Atsižvelgiant į greičio pokyčių charakteristikas, žingsninis variklis dideliu greičiu veiks iš žingsnio.
Tai įvadas į žingsninių variklių šildymo principą ir greitėjimo / lėtėjimo proceso valdymo technologiją.
Jei norite su mumis bendrauti ir bendradarbiauti, nedvejodami susisiekite su mumis!
Glaudžiai bendraujame su savo klientais, įsiklausome į jų poreikius ir reaguojame į jų pageidavimus. Tikime, kad abipusiai naudinga partnerystė grindžiama produktų kokybe ir klientų aptarnavimu.
Įrašo laikas: 2023 m. balandžio 27 d.