Компьютеризированное руководство по обслуживанию вышивальной машины: проблема нагрева шагового двигателя вышивальной машины и ее решение

Двигатель в компьютеризированной вышивальной машине является очень важным компонентом в системе передачи вышивальной машины, и обычно используются шаговые двигатели. В качестве цифрового исполнительного механизма шаговый двигатель широко используется в системах управления движением.

Многие пользователи и друзья считают, что двигатель сильно нагревается при использовании шагового двигателя, и сомневаются, является ли это явление нормальным. На самом деле нагрев - обычное явление для шаговых двигателей, но какой нагрев является нормальным и как минимизировать нагрев шаговых двигателей? В этой статье мы проведем простой анализ этих проблем.

1. Почему нагревается шаговый двигатель?

Для различных шаговых двигателей внутренняя часть состоит из железного сердечника и обмоток. Обмотки имеют сопротивление, подача напряжения приведет к потерям. Потери пропорциональны квадрату сопротивления и тока. Это то, что мы часто называем потерями в меди. Если ток не является стандартным постоянным током или синусоидой, также будут возникать гармонические потери; железные сердечники имеют гистерезис. Эффект вихревых токов также вызывает потери в переменном магнитном поле. Его величина зависит от материала, силы тока, частоты и напряжения. Это называется потерей железа. Потери в меди и в железе проявляются в виде тепла, что влияет на эффективность двигателя. Шаговые двигатели обычно стремятся к точности позиционирования и выходному крутящему моменту с относительно низким КПД, относительно большими токами и высокими гармоническими составляющими. Частота чередования тока также меняется со скоростью. Следовательно, шаговые двигатели обычно выделяют тепло, и ситуация более обычная. Двигатель переменного тока серьезен.

2. Каков разумный диапазон нагрева шагового двигателя?

Допустимая степень нагрева двигателя в основном зависит от уровня внутренней изоляции двигателя. Внутренняя изоляция будет разрушена при высокой температуре (выше 130 градусов). Таким образом, пока температура внутри не превышает 130 градусов, двигатель не будет поврежден, а температура поверхности будет ниже 90 градусов. Поэтому температура поверхности шагового двигателя в норме составляет 70-80 градусов. Простой метод измерения температуры - точечный термометр. Так же можно примерно судить: рукой можно дотронуться более 1-2 секунд, не более 60 градусов; касаться можно только рукой, примерно 70-80 градусов; закапать несколько капель воды и быстро рассердиться. Она больше 90 градусов.

3. Нагрев шагового двигателя изменяется в зависимости от скорости.

При использовании технологии привода постоянного тока ток шагового двигателя будет оставаться относительно постоянным при статической и низкой скорости, чтобы поддерживать постоянный выходной крутящий момент. Когда скорость повышается до определенного уровня, обратная ЭДС внутри двигателя будет увеличиваться, ток будет постепенно уменьшаться, а крутящий момент также будет уменьшаться. Следовательно, тепло, выделяемое при потере меди, связано со скоростью. Нагрев обычно высокий при статической и низкой скорости и низкий при высокой скорости. Однако потери в стали (хотя они составляют небольшую долю) изменяются в другой ситуации, и весь нагрев двигателя является суммой двух, так что вышесказанное является лишь общей ситуацией.

4. Как влияет лихорадка?

Хотя нагрев двигателя обычно не влияет на срок его службы, большинству клиентов нет необходимости беспокоиться. Однако сильная лихорадка принесет некоторые негативные последствия. Например, разные коэффициенты теплового расширения внутренних частей двигателя приводят к изменениям структурных напряжений и небольшим изменениям во внутренних воздушных зазорах, что повлияет на динамический отклик двигателя, и он легко потеряет шаг на высокой скорости. Другой пример: в некоторых случаях чрезмерный нагрев двигателя недопустим, например, в медицинском оборудовании и высокоточном испытательном оборудовании. Следовательно, необходимо выполнить необходимый контроль нагрева двигателя.

5. Как уменьшить нагрев мотора?

Уменьшение тепла означает уменьшение потерь меди и железа. Есть два способа уменьшить потери в меди, уменьшить сопротивление и ток, что требует выбора двигателей с малым сопротивлением и низким номинальным током при выборе моделей. Для двухфазных двигателей, двигатели, которые могут быть подключены последовательно, не нужно подключать параллельно. Но это часто противоречит требованиям крутящего момента и высокой скорости.

Для выбранного двигателя вы должны в полной мере использовать функцию автоматического управления половинным током и функцию автономного режима. Первый автоматически снижает ток, когда двигатель находится в статическом состоянии, а второй просто отключает ток. Кроме того, поскольку форма кривой тока преобразователя частоты близка к синусоидальной, гармоник меньше, и двигатель выделяет меньше тепла. Есть не так много способов уменьшить потери железа. С этим связан уровень напряжения. Хотя высоковольтный приводной двигатель обеспечивает улучшение быстродействующих характеристик, он также приводит к увеличению тепловыделения. Поэтому следует выбирать соответствующий уровень напряжения привода с учетом высокой скорости, стабильности и тепловыделения.