หลักการให้ความร้อนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์และเทคโนโลยีควบคุมกระบวนการเร่งความเร็วและลดความเร็ว

หลักการสร้างความร้อนของมอเตอร์สเต็ปเปอร์.

 

 

1. มักจะเห็นมอเตอร์ทุกประเภท ภายในเป็นแกนเหล็กและขดลวดขดลวดมีค่าความต้านทาน หากได้รับพลังงานจะทำให้เกิดการสูญเสีย ขนาดของการสูญเสียจะแปรผันตามกำลังสองของความต้านทานและกระแสไฟฟ้า ซึ่งมักเรียกว่าการสูญเสียทองแดง หากกระแสไฟฟ้าไม่ใช่กระแสตรงหรือคลื่นไซน์มาตรฐาน ก็จะทำให้เกิดการสูญเสียฮาร์มอนิกเช่นกัน แกนกลางมีปรากฏการณ์กระแสวนแบบฮิสเทรีซิส ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับก็จะทำให้เกิดการสูญเสีย ขนาด วัสดุ กระแส ความถี่ และแรงดันไฟฟ้า ซึ่งเรียกว่าการสูญเสียเหล็ก การสูญเสียทองแดงและการสูญเสียเหล็กจะปรากฏในรูปของความร้อน ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ โดยทั่วไปมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะมุ่งเน้นความแม่นยำในการกำหนดตำแหน่งและแรงบิดเอาต์พุต ประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ กระแสไฟฟ้าโดยทั่วไปค่อนข้างสูง และส่วนประกอบฮาร์มอนิกสูง ความถี่ของการสลับกระแสไฟฟ้าจะแตกต่างกันไปตามความเร็ว ดังนั้นมอเตอร์สเต็ปเปอร์จึงมักมีความร้อน ซึ่งสถานการณ์จะรุนแรงกว่ามอเตอร์กระแสสลับทั่วไป

2. ช่วงที่เหมาะสมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ความร้อน.

ความร้อนที่มอเตอร์สามารถทนได้นั้น ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับฉนวนภายในมอเตอร์ ประสิทธิภาพของฉนวนภายในจะถูกทำลายเมื่ออุณหภูมิสูง (130 องศาขึ้นไป) ตราบใดที่ฉนวนภายในไม่เกิน 130 องศา มอเตอร์จะไม่สูญเสียวงแหวน และอุณหภูมิพื้นผิวจะต่ำกว่า 90 องศาในเวลานี้

ดังนั้น อุณหภูมิพื้นผิวของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ 70-80 องศาจึงถือว่าปกติ วิธีการวัดอุณหภูมิแบบง่ายๆ มีประโยชน์ คุณยังสามารถวัดค่าคร่าวๆ ได้ เช่น สัมผัสด้วยมือได้นานกว่า 1-2 วินาที ไม่เกิน 60 องศา สัมผัสด้วยมือได้เพียงประมาณ 70-80 องศา หยดน้ำเพียงไม่กี่หยดระเหยอย่างรวดเร็ว กลายเป็นไอได้มากกว่า 90 องศา

3, มอเตอร์สเต็ปเปอร์การทำความร้อนด้วยการเปลี่ยนแปลงความเร็ว

เมื่อใช้เทคโนโลยีขับเคลื่อนกระแสคงที่ มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำ กระแสจะคงที่เพื่อรักษาแรงบิดเอาต์พุตให้คงที่ เมื่อความเร็วสูงถึงระดับหนึ่ง ศักย์ไฟฟ้าภายในของมอเตอร์จะเพิ่มขึ้น กระแสจะค่อยๆ ลดลง และแรงบิดก็จะลดลงเช่นกัน

ดังนั้น สภาวะความร้อนที่เกิดจากการสูญเสียทองแดงจะขึ้นอยู่กับความเร็ว โดยทั่วไปแล้ว ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำจะก่อให้เกิดความร้อนสูง ในขณะที่ความเร็วสูงจะก่อให้เกิดความร้อนต่ำ แต่การเปลี่ยนแปลงของการสูญเสียเหล็ก (แม้จะมีสัดส่วนน้อยกว่า) จะไม่เท่ากัน และความร้อนโดยรวมของมอเตอร์คือผลรวมของทั้งสอง ดังนั้น ข้างต้นนี้จึงเป็นเพียงสถานการณ์ทั่วไปเท่านั้น

4.ผลกระทบจากความร้อน

แม้ว่าโดยทั่วไปความร้อนของมอเตอร์จะไม่ส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์ แต่ลูกค้าส่วนใหญ่ไม่จำเป็นต้องใส่ใจ แต่อย่างจริงจังก็อาจส่งผลเสียได้ เช่น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของชิ้นส่วนภายในมอเตอร์ที่แตกต่างกัน นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของแรงเค้นโครงสร้าง และการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่องว่างอากาศภายใน ซึ่งจะส่งผลต่อการตอบสนองแบบไดนามิกของมอเตอร์ ทำให้ความเร็วสูงอาจสูญเสียความเร็วได้ง่าย อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ในบางสถานการณ์ที่มอเตอร์ไม่สามารถรับความร้อนได้สูง เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์ทดสอบความแม่นยำสูง เป็นต้น ดังนั้น ความร้อนของมอเตอร์จึงเป็นสิ่งจำเป็นในการควบคุม

5. วิธีลดความร้อนของมอเตอร์

การลดการเกิดความร้อน คือการลดการสูญเสียทองแดงและเหล็ก ลดการสูญเสียทองแดงในสองทิศทาง ลดความต้านทานและกระแสไฟฟ้า ซึ่งจำเป็นต้องเลือกมอเตอร์ที่มีความต้านทานต่ำและกระแสไฟฟ้าที่กำหนดให้ได้มากที่สุด มอเตอร์สองเฟสสามารถใช้งานแบบอนุกรมได้โดยไม่ต้องต่อมอเตอร์ขนาน แต่บ่อยครั้งที่ขัดกับข้อกำหนดด้านแรงบิดและความเร็วสูง สำหรับมอเตอร์ที่เลือก ควรใช้ฟังก์ชันควบคุมกระแสครึ่งอัตโนมัติและฟังก์ชันออฟไลน์ของไดรฟ์อย่างเต็มที่ โดยฟังก์ชันแรกจะลดกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติเมื่อมอเตอร์หยุดทำงาน และฟังก์ชันหลังจะตัดกระแสไฟฟ้าโดยอัตโนมัติ

นอกจากนี้ ไดรฟ์แบบแบ่งย่อย เนื่องจากรูปคลื่นกระแสใกล้เคียงกับรูปคลื่นไซน์ ฮาร์มอนิกที่น้อยลง ความร้อนของมอเตอร์ก็จะน้อยลงเช่นกัน มีวิธีลดการสูญเสียเหล็กอยู่ไม่กี่วิธี และระดับแรงดันไฟฟ้าก็เกี่ยวข้องกัน แม้ว่ามอเตอร์ที่ขับเคลื่อนด้วยแรงดันไฟฟ้าสูงจะทำให้ลักษณะความเร็วสูงเพิ่มขึ้น แต่ก็ทำให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นเช่นกัน ดังนั้น เราควรเลือกระดับแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ที่เหมาะสม โดยพิจารณาจากความเร็วสูง ความราบรื่นและความร้อน สัญญาณรบกวน และตัวบ่งชี้อื่นๆ

เทคนิคการควบคุมกระบวนการเร่งและลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

ด้วยการใช้งานมอเตอร์สเต็ปเปอร์อย่างแพร่หลาย การศึกษาการควบคุมมอเตอร์สเต็ปเปอร์ก็เพิ่มมากขึ้นเช่นกัน เมื่อเริ่มต้นหรือเร่งความเร็ว หากพัลส์สเต็ปเปอร์เปลี่ยนแปลงเร็วเกินไป โรเตอร์จะเกิดความเฉื่อยและไม่ตอบสนองต่อสัญญาณไฟฟ้า ส่งผลให้เกิดการบล็อกหรือสูญเสียสเต็ปเมื่อหยุดหรือลดความเร็วด้วยเหตุผลเดียวกัน อาจทำให้เกิดการโอเวอร์สเต็ปได้ เพื่อป้องกันการบล็อก การสูญเสียสเต็ป และการโอเวอร์ชูต ปรับปรุงความถี่ในการทำงาน มอเตอร์สเต็ปเปอร์จึงสามารถควบคุมความเร็วได้

ความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ขึ้นอยู่กับความถี่พัลส์ จำนวนฟันโรเตอร์ และจำนวนจังหวะ ความเร็วเชิงมุมของมอเตอร์สเต็ปเปอร์จะแปรผันตามความถี่พัลส์และจะซิงโครไนซ์กับจังหวะของพัลส์ ดังนั้น หากจำนวนฟันโรเตอร์และจำนวนจังหวะทำงานที่แน่นอน การควบคุมความถี่พัลส์ก็สามารถทำได้ เนื่องจากมอเตอร์สเต็ปเปอร์สตาร์ทด้วยแรงบิดซิงโครนัส ความถี่เริ่มต้นจึงไม่สูงเกินไป เพื่อไม่ให้สูญเสียสเต็ป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อกำลังเพิ่มขึ้น เส้นผ่านศูนย์กลางโรเตอร์เพิ่มขึ้น ความเฉื่อยเพิ่มขึ้น และความถี่เริ่มต้นและความถี่การทำงานสูงสุดอาจแตกต่างกันมากถึงสิบเท่า

ลักษณะความถี่เริ่มต้นของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ทำให้มอเตอร์สเต็ปเปอร์ไม่สามารถสตาร์ทได้ถึงความถี่การทำงานโดยตรง แต่สามารถเริ่มกระบวนการสตาร์ทได้ นั่นคือ ค่อยๆ เพิ่มความเร็วจากความเร็วต่ำเป็นความเร็วการทำงาน หยุดเมื่อความถี่การทำงานไม่สามารถลดลงเหลือศูนย์ได้ทันที แต่สามารถค่อยๆ ลดความเร็วลงจนเหลือศูนย์ได้

 

แรงบิดเอาต์พุตของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะลดลงเมื่อความถี่พัลส์เพิ่มขึ้น ยิ่งความถี่เริ่มต้นสูง แรงบิดเริ่มต้นก็จะยิ่งน้อยลง ความสามารถในการขับเคลื่อนโหลดก็จะยิ่งลดลง การสตาร์ทจะทำให้สูญเสียสเต็ป และเมื่อเกิดการโอเวอร์ชูต จะทำให้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ทำงานด้วยความเร็วที่ต้องการได้อย่างรวดเร็ว โดยไม่สูญเสียสเต็ปหรือโอเวอร์ชูต สิ่งสำคัญคือต้องทำให้กระบวนการเร่งความเร็วและแรงบิดเร่งความเร็วที่จำเป็นนั้น ใช้ประโยชน์จากแรงบิดที่สเต็ปเปอร์มอเตอร์ให้เต็มที่ในแต่ละความถี่การทำงาน และไม่ให้เกินแรงบิดที่กำหนด ดังนั้น โดยทั่วไปแล้ว การทำงานของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะต้องผ่านกระบวนการเร่งความเร็ว ความเร็วคงที่ และการลดความเร็วสามขั้นตอน เวลาในการเร่งความเร็วและการลดความเร็วให้สั้นที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และระยะเวลาของความเร็วคงที่ให้นานที่สุด โดยเฉพาะอย่างยิ่งในงานที่ต้องการการตอบสนองอย่างรวดเร็ว ตั้งแต่จุดเริ่มต้นจนถึงจุดสิ้นสุด เวลาในการทำงานจะต้องสั้นที่สุด ซึ่งต้องใช้กระบวนการเร่งความเร็วและการลดความเร็วให้สั้นที่สุด ในขณะที่ความเร็วสูงสุดที่ความเร็วคงที่

 

นักวิทยาศาสตร์และช่างเทคนิคทั้งในและต่างประเทศได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีการควบคุมความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์เป็นจำนวนมาก และได้สร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับควบคุมการเร่งความเร็วและลดความเร็วที่หลากหลาย เช่น แบบจำลองเลขชี้กำลัง แบบจำลองเชิงเส้น เป็นต้น และจากการออกแบบและการพัฒนาวงจรควบคุมที่หลากหลายนี้ เพื่อปรับปรุงลักษณะการเคลื่อนที่ของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ เพื่อส่งเสริมขอบเขตการใช้งานของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ การเร่งความเร็วและลดความเร็วแบบเลขชี้กำลังนั้นคำนึงถึงลักษณะความถี่โมเมนต์โดยธรรมชาติของมอเตอร์สเต็ปเปอร์ ทั้งเพื่อให้แน่ใจว่ามอเตอร์สเต็ปเปอร์เคลื่อนที่โดยไม่สูญเสียสเต็ป และยังให้การเล่นเต็มที่กับลักษณะโดยธรรมชาติของมอเตอร์ ลดเวลาความเร็วในการยก แต่เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของโหลดมอเตอร์ จึงยากที่จะบรรลุผลได้ในขณะที่การเร่งความเร็วและลดความเร็วเชิงเส้นพิจารณามอเตอร์ในช่วงความจุของโหลด ความเร็วเชิงมุมและพัลส์ที่เป็นสัดส่วนกับความสัมพันธ์นี้เท่านั้น ไม่ได้เกิดจากความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย สภาพแวดล้อมของโหลด และลักษณะของการเปลี่ยนแปลง วิธีการเร่งความเร็วนี้คงที่ ข้อเสียคือไม่ได้พิจารณาเอาต์พุตของมอเตอร์สเต็ปเปอร์อย่างเต็มที่ แรงบิด ด้วยคุณลักษณะการเปลี่ยนแปลงความเร็ว มอเตอร์สเต็ปเปอร์ที่ความเร็วสูงจะเกิดขึ้นแบบไม่ต่อเนื่อง

 

นี่คือการแนะนำหลักการให้ความร้อนและเทคโนโลยีการควบคุมกระบวนการเร่งความเร็ว/ลดความเร็วของมอเตอร์สเต็ปเปอร์

หากคุณต้องการสื่อสารและร่วมมือกับเรา โปรดติดต่อเรา!

เราทำงานร่วมกับลูกค้าอย่างใกล้ชิด รับฟังความต้องการและดำเนินการตามคำขอของลูกค้า เราเชื่อว่าความร่วมมือที่ทุกฝ่ายได้ประโยชน์นั้นขึ้นอยู่กับคุณภาพของผลิตภัณฑ์และการบริการลูกค้า