Principiu di riscaldamentu di u mutore stepper è tecnulugia di cuntrollu di u prucessu di accelerazione è decelerazione

Principiu di generazione di caloremutore passu à passu.

 

 

1, di solitu si vedenu tutti i tipi di motori, l'internu hè un core di ferru è una bobina di avvolgimentu.L'avvolgimentu hà una resistenza, energizatu pruducerà una perdita, a dimensione di a perdita hè proporzionale à u quadratu di a resistenza è a corrente, chì hè spessu chjamata perdita di rame, se a corrente ùn hè micca l'onda DC o sinusoidale standard, pruducerà ancu una perdita armonica; u core hà un effettu di corrente parassita di isteresi, in u campu magneticu alternatu pruducerà ancu una perdita, a so dimensione è u materiale, corrente, frequenza, tensione, chì hè chjamata perdita di ferru. A perdita di rame è a perdita di ferru si manifesteranu in forma di calore, affettendu cusì l'efficienza di u mutore. I motori stepper generalmente perseguenu a precisione di pusizionamentu è a coppia di uscita, l'efficienza hè relativamente bassa, a corrente hè generalmente relativamente grande, è cumpunenti armonici elevati, a frequenza di alternanza di corrente varia ancu cù a velocità, è cusì i motori stepper generalmente anu calore, è a situazione hè più seria di u mutore AC generale.

2, a gamma raghjonevule dimutore passu à passucalore.

U calore permessu da u mutore dipende principalmente da u livellu d'insulazione interna di u mutore. A prestazione di l'insulazione interna hè distrutta à temperature elevate (130 gradi o più). Finu à chì l'internu ùn superi i 130 gradi, u mutore ùn perderà micca l'anellu, è a temperatura di a superficia serà inferiore à 90 gradi in questu mumentu.

Dunque, a temperatura di a superficia di u mutore stepper in 70-80 gradi hè nurmale. Un metudu simplice di misurazione di a temperatura hè un termometru utile, chì pò ancu determinà apprussimativamente: cù a manu si pò toccà più di 1-2 secondi, micca più di 60 gradi; cù a manu si pò toccà solu, circa 70-80 gradi; uni pochi di gocce d'acqua si vaporizanu rapidamente, hè più di 90 gradi.

3, mutore passu à passuriscaldamentu cù cambiamenti di velocità.

Quandu si usa a tecnulugia di trasmissione à corrente costante, i motori stepper à velocità statica è bassa, a corrente resterà costante per mantene una coppia costante in uscita. Quandu a velocità hè alta finu à un certu livellu, u putenziale di cuntrazione internu di u mutore aumenta, a corrente diminuirà gradualmente, è ancu a coppia diminuirà.

Dunque, a cundizione di riscaldamentu per via di a perdita di rame dipenderà da a velocità. A velocità statica è a bassa generanu generalmente un calore elevatu, mentre chì l'alta velocità genera un calore bassu. Ma i cambiamenti di perdita di ferru (ancu s'è in una proporzione più chjuca) ùn sò micca listessi, è u calore di u mutore in tuttu hè a somma di i dui, dunque ciò chì hè statu dettu sopra hè solu a situazione generale.

4, l'impattu di u calore.

Ancu s'è u calore di u mutore ùn hà micca un effettu nant'à a so vita, a maiò parte di i clienti ùn anu micca bisognu di fà casu. Ma questu pò purtà qualchì impattu negativu seriu. Per esempiu, i diversi coefficienti di dilatazione termica di e parte interne di u mutore portanu à cambiamenti in a tensione strutturale è picculi cambiamenti in u spaziu d'aria internu, chì affettanu a risposta dinamica di u mutore. À alta velocità, serà faciule perde u passu. Un altru esempiu hè chì in certe occasioni u calore eccessivu di u mutore ùn hè micca permessu, cum'è l'equipaggiu medicu è l'equipaggiu di prova d'alta precisione, ecc. Dunque, u calore di u mutore deve esse cuntrullatu.

5, cumu riduce u calore di u mutore.

Riduce a generazione di calore, hè di riduce a perdita di rame è a perdita di ferru. Riduce a perdita di rame in duie direzzione, riduce a resistenza è a corrente, ciò chì richiede a selezzione di una piccula resistenza è di una corrente nominale di u mutore u più pussibule, u mutore bifase, u mutore pò esse adupratu in serie senza mutore parallelu. Ma questu cuntradisce spessu i requisiti di coppia è di alta velocità. Per u mutore sceltu, a funzione di cuntrollu automaticu di mezza corrente di l'azionamentu è a funzione offline devenu esse cumpletamente aduprate, a prima riduce automaticamente a corrente quandu u mutore hè à riposu, è a seconda taglia semplicemente a corrente.

Inoltre, u mutore di suddivisione, postu chì a forma d'onda di corrente hè vicina à a sinusoidale, menu armoniche, u riscaldamentu di u mutore serà ancu menu. Ci sò pochi modi per riduce a perdita di ferru, è u livellu di tensione hè ligatu à questu. Ancu s'è un mutore alimentatu da alta tensione purterà un aumentu di e caratteristiche di alta velocità, porta ancu un aumentu di a generazione di calore. Dunque, duvemu sceglie u livellu di tensione di u mutore ghjustu, tenendu contu di l'alta velocità, a fluidità è u calore, u rumore è altri indicatori.

Tecniche di cuntrollu per i prucessi di accelerazione è decelerazione di i motori stepper.

Cù l'usu diffusu di i motori stepper, u studiu di u cuntrollu di i motori stepper hè ancu in crescita. Se l'impulsu di u stepper cambia troppu rapidamente à l'avviu o à l'accelerazione, u rotore cambia per via di l'inerzia è ùn seguita micca u signale elettricu, risultendu in un bloccu o una perdita di passu. In l'arrestu o a decelerazione per a stessa ragione pò pruduce un sovraccaricu. Per prevene u bloccu, a perdita di passu è u sovraccaricu, migliurà a frequenza di travagliu, u mutore stepper deve alzà u cuntrollu di velocità.

A velocità di un mutore stepper dipende da a frequenza di l'impulsi, da u numeru di denti di u rotore è da u numeru di battiti. A so velocità angulare hè proporzionale à a frequenza di l'impulsi è hè sincronizata in tempu cù l'impulsi. Cusì, se u numeru di denti di u rotore è u numeru di battiti di funziunamentu sò certi, a velocità desiderata pò esse ottenuta cuntrullendu a frequenza di l'impulsi. Siccomu u mutore stepper hè avviatu cù l'aiutu di a so coppia sincrona, a frequenza di partenza ùn hè micca alta per ùn perde micca u passu. Soprattuttu quandu a putenza aumenta, u diametru di u rotore aumenta, l'inerzia aumenta, è a frequenza di partenza è a frequenza massima di funziunamentu ponu differisce finu à dece volte.

E caratteristiche di frequenza di partenza di u mutore stepper sò tali chì l'avviamentu di u mutore stepper ùn pò micca ghjunghje direttamente à a frequenza di funziunamentu, ma per avè un prucessu di partenza, vale à dì, da una bassa velocità gradualmente aumenta finu à a velocità di funziunamentu. Si ferma quandu a frequenza di funziunamentu ùn pò micca esse immediatamente ridutta à zero, ma per avè un prucessu di riduzione graduale di velocità à alta velocità finu à zero.

 

A coppia di uscita di u mutore stepper diminuisce cù l'aumentu di a frequenza di l'impulsi, più alta hè a frequenza di partenza, più chjuca hè a coppia di partenza, più scarsa hè a capacità di guidà u caricu, a partenza pruvucarà una perdita di passu, è in l'arrestu si verificarà quandu u superamentu. Per fà chì u mutore stepper ghjunghje rapidamente à a velocità necessaria è ùn perde micca passu o superamentu, a chjave hè di fà u prucessu di accelerazione, a coppia di accelerazione necessaria per fà pienu usu di a coppia furnita da u mutore stepper à ogni frequenza di funziunamentu, è ùn superà micca sta coppia. Dunque, u funziunamentu di u mutore stepper generalmente deve passà per l'accelerazione, velocità uniforme, decelerazione trè tappe, u tempu di prucessu di accelerazione è decelerazione u più cortu pussibule, u tempu di velocità costante u più longu pussibule. In particulare in u travagliu chì richiede una risposta rapida, da u puntu di partenza à a fine di u tempu di funziunamentu necessariu per esse u più cortu, chì deve richiede accelerazione, u prucessu di decelerazione hè u più cortu, mentre chì a velocità più alta à velocità costante.

 

Scentifichi è tecnichi in casa è à l'esteru anu realizatu assai ricerche nantu à a tecnulugia di cuntrollu di velocità di i motori stepper, è anu stabilitu una varietà di mudelli matematichi di cuntrollu di accelerazione è decelerazione, cum'è u mudellu esponenziale, u mudellu lineare, ecc., è nantu à a basa di questu cuncepimentu è sviluppu di una varietà di circuiti di cuntrollu per migliurà e caratteristiche di muvimentu di i motori stepper, per prumove a gamma di applicazione di i motori stepper l'accelerazione esponenziale è a decelerazione tenenu contu di e caratteristiche inerenti di u mumentu-frequenza di i motori stepper, sia per assicurà chì u mutore stepper in muvimentu senza perde u passu, ma ancu dà pienu ghjocu à e caratteristiche inerenti di u mutore, accurtà u tempu di velocità di sollevamentu, ma per via di i cambiamenti in u caricu di u mutore, hè difficiule da ottene mentre l'accelerazione è a decelerazione lineare consideranu solu u mutore in a gamma di capacità di carica di velocità angulare è impulsu proporzionale à sta relazione, micca per via di fluttuazioni in a tensione di alimentazione, ambiente di carica è e caratteristiche di u cambiamentu, questu metudu di accelerazione di l'accelerazione hè custante, u svantaghju hè chì ùn cunsidereghja micca cumpletamente a coppia di uscita di u mutore stepper Cù e caratteristiche di u cambiamentu di velocità, u mutore stepper à alta velocità si verificarà fora di passu.

 

Questa hè una introduzione à u principiu di riscaldamentu è a tecnulugia di cuntrollu di u prucessu di accelerazione / decelerazione di i motori stepper.

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