Computergesteuerte Stickmaschinen-Wartungsanleitung: Schrittmotor-Heizungsproblem der Stickmaschine und seine Lösung

Der Motor in der computergesteuerten Stickmaschine ist eine sehr wichtige Komponente im Übertragungssystem der Stickmaschine, und im Allgemeinen werden Schrittmotoren verwendet. Als digitaler Aktuator wird der Schrittmotor häufig in Bewegungssteuerungssystemen verwendet.

Viele Benutzer und Freunde haben das Gefühl, dass der Motor bei der Verwendung des Schrittmotors sehr heiß wird, und sie haben Zweifel, ob dieses Phänomen normal ist. Tatsächlich ist Erwärmung ein häufiges Phänomen bei Schrittmotoren, aber welche Art von Erwärmung ist normal und wie kann die Erwärmung von Schrittmotoren minimiert werden? Dieser Artikel wird eine einfache Analyse dieser Probleme durchführen.

1. Warum erwärmt sich der Schrittmotor?

Bei verschiedenen Schrittmotoren besteht das Innere aus Eisenkern und Wickelspulen. Wicklungen haben einen Widerstand, die Erregung führt zu Verlusten. Der Verlust ist proportional zum Quadrat aus Widerstand und Strom. Dies ist, was wir oft Kupferverlust nennen. Wenn der Strom keine Standard-Gleich- oder Sinuswelle ist, treten auch Oberwellenverluste auf; Eisenkerne haben Hysterese Der Wirbelstromeffekt erzeugt auch Verluste im magnetischen Wechselfeld. Seine Größe hängt von Material, Strom, Frequenz und Spannung ab. Dies wird als Eisenverlust bezeichnet. Sowohl der Kupferverlust als auch der Eisenverlust zeigen sich in Form von Wärme und beeinträchtigen dadurch die Effizienz des Motors. Schrittmotoren verfolgen im Allgemeinen Positionierungsgenauigkeit und Drehmomentabgabe mit relativ geringem Wirkungsgrad, relativ großen Strömen und hohen harmonischen Komponenten. Mit der Drehzahl ändert sich auch die Frequenz des Stromwechsels. Daher haben Schrittmotoren im Allgemeinen eine Wärmeerzeugung, und die Situation ist häufiger Der Wechselstrommotor ist ernst.

2. Was ist der vernünftige Bereich der Schrittmotorheizung?

Der zulässige Grad der Motorerwärmung hängt hauptsächlich vom inneren Isolationsgrad des Motors ab. Die innere Isolationsleistung wird bei hohen Temperaturen (über 130 Grad) zerstört. Solange der Innenraum 130 Grad nicht überschreitet, wird der Motor nicht beschädigt und die Oberflächentemperatur liegt unter 90 Grad. Daher ist die Oberflächentemperatur des Schrittmotors bei 70-80 Grad normal. Eine einfache Methode zur Temperaturmessung ist mit einem Punktthermometer. Sie können auch grob beurteilen: Sie können es mit der Hand länger als 1-2 Sekunden berühren, nicht mehr als 60 Grad; Sie können es nur mit der Hand berühren, etwa 70-80 Grad; tropfen Sie ein paar Tropfen Wasser und werden Sie schnell wütend Es sind mehr als 90 Grad.

3. Die Erwärmung des Schrittmotors ändert sich mit der Geschwindigkeit

Bei Verwendung der Konstantstrom-Antriebstechnologie bleibt der Strom des Schrittmotors bei statischer und niedriger Drehzahl relativ konstant, um eine konstante Drehmomentabgabe aufrechtzuerhalten. Wenn die Drehzahl bis zu einem bestimmten Niveau hoch ist, erhöht sich die Gegen-EMK im Motor, der Strom nimmt allmählich ab und das Drehmoment nimmt ebenfalls ab. Daher hängt die durch den Kupferverlust erzeugte Wärme von der Geschwindigkeit ab. Die Hitze ist im Allgemeinen bei statischer und niedriger Geschwindigkeit hoch und bei hoher Geschwindigkeit niedrig. Der Eisenverlust (obwohl er nur einen kleinen Anteil ausmacht) ändert sich jedoch in einer anderen Situation, und die gesamte Erwärmung des Motors ist die Summe der beiden, so dass die oben genannte Situation nur eine allgemeine Situation ist.

4. Welche Auswirkungen hat Fieber?

Obwohl die Motorerwärmung im Allgemeinen die Lebensdauer des Motors nicht beeinträchtigt, ist es für die meisten Kunden unnötig, sich darum zu kümmern. Starkes Fieber hat jedoch einige negative Auswirkungen. Beispielsweise führen die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der inneren Teile des Motors zu Änderungen der strukturellen Spannung und kleinen Änderungen der inneren Luftspalte, die die dynamische Reaktion des Motors beeinträchtigen und bei hoher Geschwindigkeit leicht an Schritt verlieren. Ein weiteres Beispiel ist, dass in einigen Fällen eine übermäßige Erwärmung des Motors nicht zulässig ist, wie z. B. bei medizinischen Geräten und hochpräzisen Prüfgeräten. Daher sollte eine erforderliche Kontrolle der Erwärmung des Motors durchgeführt werden.

5. Wie kann die Erwärmung des Motors reduziert werden?

Wärme zu reduzieren bedeutet, Kupferverluste und Eisenverluste zu reduzieren. Es gibt zwei Möglichkeiten, den Kupferverlust zu reduzieren, nämlich den Widerstand und den Strom zu reduzieren, was die Auswahl von Motoren mit kleinem Widerstand und niedrigem Nennstrom bei der Auswahl von Modellen erfordert. Bei Zweiphasenmotoren müssen in Reihe schaltbare Motoren nicht parallel geschaltet werden. Dies widerspricht jedoch oft den Anforderungen an Drehmoment und hohe Drehzahl.

Für den ausgewählten Motor sollten Sie die automatische Halbstromregelung und die Offline-Funktion des Treibers voll ausnutzen. Ersteres reduziert automatisch den Strom, wenn sich der Motor im statischen Zustand befindet, und letzteres unterbricht einfach den Strom. Da die Stromwellenform des Unterteilungsantriebs nahezu sinusförmig ist, gibt es außerdem weniger Oberwellen und der Motor erzeugt weniger Wärme. Es gibt nicht viele Möglichkeiten, den Eisenverlust zu reduzieren. Der Spannungspegel hängt damit zusammen. Obwohl der Hochspannungsantriebsmotor eine Verbesserung der Hochgeschwindigkeitseigenschaften bewirkt, bringt er auch eine Erhöhung der Wärmeerzeugung mit sich. Daher sollte der geeignete Treiberspannungspegel unter Berücksichtigung von hoher Geschwindigkeit, Stabilität und Wärmeentwicklung ausgewählt werden.3