Pakāpju motora sildīšanas princips un paātrinājuma un palēninājuma procesa vadības tehnoloģija

Siltuma ģenerēšanas principssoļu motors.

 

 

1, parasti redz visu veidu motorus, iekšējie ir dzelzs serde un tinuma spole.Tinumam ir pretestība, un, kad tas ir ieslēgts, tas radīs zudumus, kuru lielums ir proporcionāls pretestības un strāvas kvadrātam, ko bieži sauc par vara zudumiem. Ja strāva nav standarta līdzstrāvas vai sinusoīda, radīsies arī harmoniskie zudumi. Kodolam ir histerēzes virpuļstrāvas efekts, un maiņstrāvas magnētiskajā laukā radīsies arī zudumi. Tā lielums un materiāls, strāva, frekvence un spriegums ir tas, ko sauc par dzelzs zudumiem. Vara un dzelzs zudumi izpaužas siltuma veidā, tādējādi ietekmējot motora efektivitāti. Pakāpju motoriem parasti ir augsta pozicionēšanas precizitāte un griezes momenta izvade, efektivitāte ir relatīvi zema, strāva parasti ir relatīvi liela, harmoniskie komponenti ir augsti, strāvas maiņas frekvence mainās arī atkarībā no ātruma, tāpēc pakāpju motoriem parasti ir siltums, un situācija ir nopietnāka nekā vispārējiem maiņstrāvas motoriem.

2, saprātīgs diapazonssoļu motorskarstums.

Cik lielā mērā motors pārkarst, galvenokārt ir atkarīgs no motora iekšējās izolācijas līmeņa. Iekšējās izolācijas veiktspēja augstā temperatūrā (130 grādi vai vairāk) pirms tās iznīcināšanas. Tātad, ja vien iekšējā temperatūra nepārsniedz 130 grādus, motors nezaudēs gredzenu, un virsmas temperatūra šajā laikā būs zem 90 grādiem.

Tāpēc soļu motora virsmas temperatūra 70–80 grādos ir normāla. Vienkārša temperatūras mērīšanas metode ir noderīga, izmantojot punktveida termometru, un to var aptuveni noteikt: ar roku pieskaroties ilgāk par 1–2 sekundēm, ne vairāk kā 60 grādus; ar roku pieskaroties, temperatūra ir aptuveni 70–80 grādi; daži ūdens pilieni ātri iztvaiko, un temperatūra ir vairāk nekā 90 grādi.

3, soļu motorssildīšana ar ātruma izmaiņām.

Izmantojot nemainīgas strāvas piedziņas tehnoloģiju, soļu motori darbojas gan statiskā, gan zemā ātrumā, lai uzturētu nemainīgu griezes momentu, strāva paliek nemainīga. Kad ātrums sasniedz noteiktu līmeni, motora iekšējais pretspriegums palielinās, strāva pakāpeniski samazinās un griezes moments samazināsies.

Tāpēc vara zudumu radītais siltuma stāvoklis būs atkarīgs no ātruma. Statiskā un mazā ātrumā parasti rodas liels siltums, savukārt lielā ātrumā rodas mazs siltums. Taču dzelzs zudumu (lai gan mazākā proporcijā) izmaiņas nav vienādas, un motora kopējais siltums ir abu summa, tāpēc iepriekš minētā ir tikai vispārīga situācija.

4, karstuma ietekme.

Lai gan motora pārkaršana parasti neietekmē motora kalpošanas laiku, lielākajai daļai klientu tam nav jāpievērš uzmanība. Tomēr nopietna negatīva ietekme var rasties. Piemēram, motora iekšējo daļu atšķirīgie termiskās izplešanās koeficienti izraisa strukturālā sprieguma izmaiņas, un nelielas izmaiņas iekšējā gaisa spraugā ietekmē motora dinamisko reakciju, un lielā ātrumā viegli pazūd gaita. Vēl viens piemērs ir gadījumi, kad motora pārkaršana nav pieļaujama, piemēram, medicīnas iekārtās un augstas precizitātes testa iekārtās. Tāpēc motora pārkaršana ir jākontrolē.

5, kā samazināt motora siltumu.

Samazinot siltuma veidošanos, tiek samazināti vara un dzelzs zudumi. Vara zudumu samazināšana divos virzienos, pretestības un strāvas samazināšana, kas prasa pēc iespējas mazākas motora pretestības un nominālās strāvas izvēli. Divfāžu motoru var izmantot virknē, nevis paralēli. Taču tas bieži vien ir pretrunā ar griezes momenta un liela ātruma prasībām. Izvēlētajam motoram pilnībā jāizmanto piedziņas automātiskā pusstrāvas vadības funkcija un bezsaistes funkcija. Pirmā automātiski samazina strāvu, kad motors ir miera stāvoklī, bet otrā vienkārši pārtrauc strāvu.

Turklāt, tā kā sadalījuma piedziņas strāvas viļņu forma ir tuvu sinusoidālai, ir mazāk harmoniku, un arī motora sildīšana būs mazāka. Ir maz veidu, kā samazināt dzelzs zudumus, un sprieguma līmenis ir ar to saistīts. Lai gan augstsprieguma darbināms motors palielinās ātrgaitas raksturlielumus, tas arī palielina siltuma veidošanos. Tāpēc mums jāizvēlas pareizais piedziņas sprieguma līmenis, ņemot vērā lielo ātrumu, vienmērīgumu un siltumu, troksni un citus rādītājus.

Soļu motoru paātrinājuma un palēninājuma procesu vadības metodes.

Līdz ar soļu motoru plašu izmantošanu pieaug arī soļu motoru vadības pētījumi. Ja palaišanas vai paātrinājuma laikā soļu motora impulss mainās pārāk ātri, rotors inerces dēļ neseko elektriskā signāla izmaiņām, kā rezultātā var rasties soļa bloķēšana vai zudums. Apstāšanās vai palēninājuma laikā tā paša iemesla dēļ var rasties pārslodze. Lai novērstu bloķēšanu, soļa zudumu un pārslodzi, jāuzlabo darba frekvence un jāpalielina soļu motora ātruma regulēšanas ātrums.

Soļu motora ātrums ir atkarīgs no impulsa frekvences, rotora zobu skaita un sitienu skaita. Tā leņķiskais ātrums ir proporcionāls impulsa frekvencei un ir sinhronizēts laikā ar impulsu. Tādējādi, ja rotora zobu skaits un darbības sitienu skaits ir noteikts, vēlamo ātrumu var iegūt, kontrolējot impulsa frekvenci. Tā kā soļu motors tiek iedarbināts ar tā sinhronā griezes momenta palīdzību, ieslēgšanas frekvence nav augsta, lai nezaudētu soli. Īpaši palielinoties jaudai, palielinoties rotora diametram, palielinoties inercei, un ieslēgšanas frekvence un maksimālā darbības frekvence var atšķirties pat desmit reizes.

Soļu motora iedarbināšanas frekvences raksturlielumi ir tādi, ka soļu motors iedarbināšanas laikā nevar tieši sasniegt darba frekvenci, bet gan veikt iedarbināšanas procesu, t. i., pakāpeniski palielināt ātrumu no zema ātruma līdz darba ātrumam. Apstājieties, ja darba frekvenci nevar nekavējoties samazināt līdz nullei, bet gan veikt pakāpenisku ātruma samazināšanu līdz nullei lielā ātrumā.

 

Soļu motora izejas griezes moments samazinās, palielinoties impulsa frekvencei. Jo augstāka ir ieslēgšanas frekvence, jo mazāks ir ieslēgšanas griezes moments, jo sliktāka ir slodzes vadīšanas spēja, iedarbināšanas laikā rodas soļa zudums, un apstāšanās laikā notiek pārslodze. Lai soļu motors ātri sasniegtu nepieciešamo ātrumu un nezaudētu soli vai nepārslodzi, galvenais ir panākt, lai paātrinājuma procesā paātrinājuma griezes moments pilnībā izmantotu soļu motora nodrošināto griezes momentu katrā darba frekvencē un nepārsniegtu šo griezes momentu. Tāpēc soļu motora darbībai parasti jāiziet cauri paātrinājuma, vienmērīga ātruma un palēninājuma trim posmiem, paātrinājuma un palēninājuma procesa laikam jābūt pēc iespējas īsākam, bet nemainīga ātruma laikam — pēc iespējas ilgākam. Īpaši darbos, kuros nepieciešama ātra reakcija, no sākuma punkta līdz darbības beigām laikam jābūt pēc iespējas īsākam, tādējādi paātrinājumam un palēninājuma procesam jābūt pēc iespējas īsākam, bet nemainīga ātrumam — pēc iespējas lielākam.

 

Zinātnieki un tehniķi gan mājās, gan ārzemēs ir veikuši daudz pētījumu par soļu motoru ātruma kontroles tehnoloģiju un izveidojuši dažādus paātrinājuma un palēninājuma vadības matemātiskos modeļus, piemēram, eksponenciālo modeli, lineāro modeli utt., un, pamatojoties uz šo dizainu un dažādu vadības shēmu izstrādi, lai uzlabotu soļu motoru kustības raksturlielumus, veicinātu soļu motoru pielietojuma diapazonu. Eksponentiskais paātrinājums un palēninājums ņem vērā soļu motoru raksturīgās momenta-frekvences raksturlielumus, lai nodrošinātu, ka soļu motors kustas bez soļa zuduma, bet arī pilnībā izmantotu motora raksturīgās īpašības, saīsinātu pacelšanas ātruma laiku. Tomēr motora slodzes izmaiņu dēļ to ir grūti panākt, savukārt lineārais paātrinājums un palēninājums ņem vērā tikai motora leņķiskā ātruma un impulsa slodzes jaudas diapazonu, kas ir proporcionāls šai attiecībai, nevis barošanas sprieguma svārstību, slodzes vides un izmaiņu raksturlielumu dēļ. Šī paātrinājuma metode ir nemainīga. Trūkums ir tāds, ka tā pilnībā neņem vērā soļu motora izejas griezes momentu. Ņemot vērā ātruma izmaiņu raksturlielumus, soļu motors lielā ātrumā darbosies ārpus soļa.

 

Šis ir ievads soļu motoru sildīšanas principā un paātrinājuma/palēninājuma procesa vadības tehnoloģijā.

Ja vēlaties ar mums sazināties un sadarboties, lūdzu, sazinieties ar mums!

Mēs cieši sadarbojamies ar saviem klientiem, uzklausot viņu vajadzības un reaģējot uz viņu pieprasījumiem. Mēs ticam, ka abpusēji izdevīgas partnerības pamatā ir produktu kvalitāte un klientu apkalpošana.