หลักการทำความร้อนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์และเทคโนโลยีการควบคุมกระบวนการเร่งความเร็วและลดความเร็ว

หลักการสร้างความร้อนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์.

 

 

1. โดยปกติจะเห็นมอเตอร์ทุกประเภท ภายในเป็นแกนเหล็กและขดลวดขดลวดมีค่าความต้านทาน การให้พลังงานจะทำให้เกิดการสูญเสีย ขนาดของการสูญเสียจะแปรผันตามกำลังสองของความต้านทานและกระแส ซึ่งมักเรียกว่าการสูญเสียของทองแดง หากกระแสไม่ใช่ DC หรือคลื่นไซน์มาตรฐาน ก็จะทำให้เกิดการสูญเสียฮาร์มอนิกด้วย แกนมีเอฟเฟกต์กระแสวนแบบฮิสเทรีซิส ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับก็จะทำให้เกิดการสูญเสีย ขนาดและวัสดุ กระแส ความถี่ แรงดันไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าการสูญเสียเหล็ก การสูญเสียทองแดงและการสูญเสียเหล็กจะปรากฏออกมาในรูปของความร้อน จึงส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ โดยทั่วไปแล้วมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะมุ่งเน้นที่ความแม่นยำในการวางตำแหน่งและแรงบิดเอาต์พุต ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ กระแสโดยทั่วไปค่อนข้างใหญ่ และส่วนประกอบฮาร์มอนิกสูง ความถี่ของการสลับกระแสยังแตกต่างกันไปตามความเร็ว ดังนั้นโดยทั่วไปแล้วมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะมีความร้อน และสถานการณ์จะร้ายแรงกว่ามอเตอร์ AC ทั่วไป

2. ช่วงที่เหมาะสมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ความร้อน.

มอเตอร์จะรับความร้อนได้มากน้อยเพียงใดนั้นขึ้นอยู่กับระดับฉนวนภายในของมอเตอร์เป็นหลัก ประสิทธิภาพของฉนวนภายในจะอยู่ที่อุณหภูมิสูง (130 องศาขึ้นไป) ก่อนที่จะถูกทำลาย ดังนั้น ตราบใดที่ภายในไม่เกิน 130 องศา มอเตอร์จะไม่สูญเสียวงแหวน และอุณหภูมิพื้นผิวจะต่ำกว่า 90 องศาในเวลานี้

ดังนั้นอุณหภูมิพื้นผิวของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ 70-80 องศาจึงถือเป็นปกติ วิธีการวัดอุณหภูมิแบบง่ายๆ มีประโยชน์ในการวัดอุณหภูมิแบบจุด คุณยังสามารถระบุได้คร่าวๆ ว่า: ด้วยมือสามารถสัมผัสได้นานกว่า 1-2 วินาที ไม่เกิน 60 องศา ด้วยมือสามารถสัมผัสได้เพียงประมาณ 70-80 องศา หยดน้ำเพียงไม่กี่หยดระเหยอย่างรวดเร็วก็มากกว่า 90 องศา

3, มอเตอร์สเต็ปเปอร์การทำความร้อนแบบเปลี่ยนความเร็ว

เมื่อใช้เทคโนโลยีการขับเคลื่อนกระแสคงที่ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำ กระแสจะคงที่เพื่อรักษาแรงบิดเอาต์พุตให้คงที่ เมื่อความเร็วสูงถึงระดับหนึ่ง ศักย์ไฟฟ้าต้านภายในของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้น กระแสจะค่อยๆ ลดลง และแรงบิดก็จะลดลงเช่นกัน

ดังนั้น สภาวะการให้ความร้อนที่เกิดจากการสูญเสียทองแดงจะขึ้นอยู่กับความเร็ว โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำจะสร้างความร้อนสูง ในขณะที่ความเร็วสูงจะสร้างความร้อนต่ำ แต่การเปลี่ยนแปลงของการสูญเสียเหล็ก (แม้ว่าจะมีสัดส่วนที่น้อยกว่า) จะไม่เท่ากัน และความร้อนโดยรวมของมอเตอร์คือผลรวมของทั้งสอง ดังนั้น ข้างต้นจึงเป็นเพียงสถานการณ์ทั่วไปเท่านั้น

4. ผลกระทบจากความร้อน

แม้ว่าความร้อนของมอเตอร์โดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์ แต่ลูกค้าส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใส่ใจ แต่อย่างจริงจังจะนำมาซึ่งผลกระทบเชิงลบ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนภายในของมอเตอร์นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในความเครียดโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่องว่างอากาศภายในจะส่งผลกระทบต่อการตอบสนองแบบไดนามิกของมอเตอร์ความเร็วสูงจะเสียขั้นตอนได้ง่าย อีกตัวอย่างหนึ่งคือบางโอกาสไม่อนุญาตให้ความร้อนที่มากเกินไปของมอเตอร์ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์ทดสอบความแม่นยำสูง ฯลฯ ดังนั้นจึงจำเป็นต้องควบคุมความร้อนของมอเตอร์

5. วิธีลดความร้อนของมอเตอร์

การลดการเกิดความร้อนคือการลดการสูญเสียทองแดงและการสูญเสียเหล็ก ลดการสูญเสียทองแดงในสองทิศทาง ลดความต้านทานและกระแสไฟฟ้า ซึ่งต้องใช้การเลือกความต้านทานและกระแสไฟฟ้าที่กำหนดของมอเตอร์ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ มอเตอร์สองเฟส มอเตอร์สามารถใช้แบบอนุกรมได้โดยไม่ต้องใช้มอเตอร์ขนาน แต่สิ่งนี้มักจะขัดแย้งกับข้อกำหนดของแรงบิดและความเร็วสูง สำหรับมอเตอร์ที่เลือก ควรใช้ฟังก์ชันควบคุมกระแสไฟฟ้าครึ่งหนึ่งอัตโนมัติของไดรฟ์และฟังก์ชันออฟไลน์อย่างเต็มที่ ฟังก์ชันแรกจะลดกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเมื่อมอเตอร์หยุดนิ่ง และฟังก์ชันหลังจะตัดกระแสไฟฟ้าเพียงอย่างเดียว

นอกจากนี้ ไดรฟ์แบบแบ่งย่อย เนื่องจากรูปคลื่นปัจจุบันใกล้เคียงกับไซน์ ฮาร์มอนิกส์น้อยลง ความร้อนของมอเตอร์ก็จะน้อยลงเช่นกัน มีไม่กี่วิธีในการลดการสูญเสียเหล็ก และระดับแรงดันไฟฟ้าก็เกี่ยวข้องกับมัน แม้ว่ามอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงจะทำให้ลักษณะความเร็วสูงเพิ่มขึ้น แต่ก็ทำให้ความร้อนเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้น เราควรเลือกระดับแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ที่เหมาะสม โดยคำนึงถึงความเร็วสูง ความราบรื่นและความร้อน เสียงรบกวน และตัวบ่งชี้อื่น ๆ

เทคนิคการควบคุมกระบวนการเร่งและลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

ด้วยการใช้มอเตอร์สเต็ปเปอร์อย่างแพร่หลาย การศึกษาการควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์ก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน เมื่อเริ่มต้นหรือเร่งความเร็ว หากพัลส์สเต็ปเปอร์เปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป โรเตอร์เนื่องจากความเฉื่อยและไม่ปฏิบัติตามการเปลี่ยนแปลงสัญญาณไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดการบล็อกหรือสูญเสียขั้นตอนในการหยุดหรือการชะลอความเร็วด้วยเหตุผลเดียวกัน อาจทำให้เกิดการก้าวข้าม เพื่อป้องกันการบล็อก การสูญเสียขั้นตอน และการก้าวข้าม ปรับปรุงความถี่ในการทำงาน มอเตอร์สเต็ปเปอร์เพื่อยกการควบคุมความเร็ว

ความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ขึ้นอยู่กับความถี่ของพัลส์ จำนวนฟันโรเตอร์ และจำนวนจังหวะ ความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะแปรผันตามความถี่ของพัลส์และซิงโครไนซ์ตามเวลาของพัลส์ ดังนั้น หากจำนวนฟันโรเตอร์และจำนวนจังหวะการทำงานมีความแน่นอน ก็สามารถได้ความเร็วที่ต้องการโดยการควบคุมความถี่ของพัลส์ เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์สตาร์ทด้วยความช่วยเหลือของแรงบิดซิงโครนัส ความถี่เริ่มต้นจึงไม่สูงเพื่อไม่ให้สูญเสียขั้นตอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกำลังเพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางโรเตอร์เพิ่มขึ้น ความเฉื่อยเพิ่มขึ้น และความถี่เริ่มต้นและความถี่การทำงานสูงสุดอาจแตกต่างกันมากถึงสิบเท่า

ลักษณะความถี่เริ่มต้นของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์สตาร์ทไม่สามารถเข้าถึงความถี่การทำงานได้โดยตรง แต่ให้มีกระบวนการสตาร์ท นั่นคือ ค่อยๆ เพิ่มความเร็วจากความเร็วต่ำเป็นความเร็วการทำงาน หยุดเมื่อความถี่การทำงานไม่สามารถลดลงทันทีเป็นศูนย์ได้ แต่ให้มีกระบวนการลดความเร็วแบบค่อยเป็นค่อยไปความเร็วสูงเป็นศูนย์

 

แรงบิดเอาต์พุตของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะลดลงเมื่อความถี่พัลส์เพิ่มขึ้น ยิ่งความถี่เริ่มต้นสูงขึ้น แรงบิดเริ่มต้นก็จะยิ่งน้อยลง ความสามารถในการขับเคลื่อนโหลดก็จะยิ่งแย่ลง การสตาร์ทจะทำให้สูญเสียขั้นตอน และเมื่อถึงจุดหยุดก็จะเกิดการโอเวอร์ชูต เพื่อให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไปถึงความเร็วที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว และไม่สูญเสียขั้นตอนหรือโอเวอร์ชูต สิ่งสำคัญคือการทำให้กระบวนการเร่งความเร็ว แรงบิดเร่งความเร็วที่จำเป็นในการใช้แรงบิดที่มอเตอร์สเต็ปเปอร์ให้เต็มที่ในแต่ละความถี่การทำงาน และไม่ให้เกินแรงบิดนี้ ดังนั้น การทำงานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์โดยทั่วไปจะต้องผ่านการเร่งความเร็ว ความเร็วสม่ำเสมอ การชะลอความเร็วสามขั้นตอน เวลาเร่งและลดความเร็วให้สั้นที่สุด เวลาความเร็วคงที่ให้นานที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการทำงานที่ต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็ว เวลาทำงานตั้งแต่จุดเริ่มต้นจนถึงจุดสิ้นสุดจะต้องสั้นที่สุด ซึ่งต้องเร่งให้สั้นที่สุด กระบวนการชะลอความเร็วจะสั้นที่สุด ในขณะที่ความเร็วสูงสุดที่ความเร็วคงที่

 

นักวิทยาศาสตร์และช่างเทคนิคในและต่างประเทศได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการควบคุมความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นจำนวนมาก และได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับควบคุมการเร่งความเร็วและลดความเร็วขึ้นหลายแบบ เช่น แบบจำลองเลขชี้กำลัง แบบจำลองเชิงเส้น เป็นต้น และจากการออกแบบและการพัฒนาวงจรควบคุมต่างๆ นี้ เพื่อปรับปรุงลักษณะการเคลื่อนที่ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ เพื่อส่งเสริมขอบเขตการใช้งานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ การเร่งความเร็วและลดความเร็วแบบเลขชี้กำลังนั้นคำนึงถึงลักษณะความถี่โมเมนต์โดยธรรมชาติของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ เพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์เคลื่อนที่โดยไม่สูญเสียขั้นตอน แต่ยังให้การเล่นเต็มที่กับลักษณะโดยธรรมชาติของมอเตอร์ ลดเวลาความเร็วในการยก แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของโหลดมอเตอร์ จึงยากที่จะบรรลุผลได้ในขณะที่การเร่งความเร็วเชิงเส้นและการลดความเร็วพิจารณาเฉพาะมอเตอร์ในช่วงความจุของโหลดของความเร็วเชิงมุมและพัลส์ที่เป็นสัดส่วนกับความสัมพันธ์นี้ ไม่ใช่เนื่องจากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย สภาพแวดล้อมของโหลด และลักษณะของการเปลี่ยนแปลง วิธีการเร่งความเร็วนี้คงที่ ข้อเสียคือไม่พิจารณาเอาต์พุตของมอเตอร์สเต็ปเปอร์อย่างเต็มที่ แรงบิด ด้วยคุณลักษณะการเปลี่ยนแปลงความเร็ว มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ความเร็วสูงจะเกิดขึ้นแบบไม่ต่อเนื่อง

 

นี่คือการแนะนำหลักการให้ความร้อนและเทคโนโลยีการควบคุมกระบวนการเร่งความเร็ว/ลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

หากคุณต้องการสื่อสารและร่วมมือกับเรา กรุณาติดต่อเรา!

เราโต้ตอบอย่างใกล้ชิดกับลูกค้า รับฟังความต้องการของพวกเขาและดำเนินการตามคำขอของพวกเขา เราเชื่อว่าความร่วมมือที่เป็นประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่ายนั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการบริการลูกค้า