اصل تولید گرماموتور پله‌ای.
1، معمولاً انواع موتورها را می‌بینیم، قسمت داخلی آنها هسته آهنی و سیم‌پیچ است.سیم‌پیچ دارای مقاومت است، انرژی‌دار شدن باعث ایجاد تلفات می‌شود، اندازه تلفات متناسب با مربع مقاومت و جریان است که اغلب به عنوان تلفات مسی شناخته می‌شود، اگر جریان DC یا موج سینوسی استاندارد نباشد، تلفات هارمونیکی نیز ایجاد می‌کند. هسته دارای اثر جریان گردابی هیسترزیس است، در میدان مغناطیسی متناوب نیز تلفات ایجاد می‌کند، اندازه و جنس آن، جریان، فرکانس، ولتاژ، که تلفات آهن نامیده می‌شود. تلفات مس و تلفات آهن به صورت گرما آشکار می‌شوند و بنابراین بر راندمان موتور تأثیر می‌گذارند. موتورهای پله‌ای عموماً دقت موقعیت‌یابی و گشتاور خروجی را دنبال می‌کنند، راندمان نسبتاً کم است، جریان عموماً نسبتاً بزرگ است و اجزای هارمونیکی بالایی دارد، فرکانس تناوب جریان نیز با سرعت تغییر می‌کند و بنابراین موتورهای پله‌ای عموماً گرما دارند و وضعیت از موتور AC عمومی جدی‌تر است.
2، محدوده معقولموتور پله‌ایگرما
اینکه موتور تا چه حد مجاز به گرم شدن است، عمدتاً به سطح عایق داخلی موتور بستگی دارد. عملکرد عایق داخلی در دماهای بالا (۱۳۰ درجه یا بیشتر) قبل از تخریب. بنابراین تا زمانی که دمای داخلی از ۱۳۰ درجه تجاوز نکند، موتور حلقه را از دست نمی‌دهد و دمای سطح در این زمان زیر ۹۰ درجه خواهد بود.
بنابراین، دمای سطح موتور پله‌ای در دمای ۷۰ تا ۸۰ درجه طبیعی است. روش ساده اندازه‌گیری دما با دماسنج نقطه‌ای مفید است، همچنین می‌توانید به طور تقریبی تعیین کنید: اگر با دست بیش از ۱-۲ ثانیه لمس شود، بیش از ۶۰ درجه نیست؛ اگر فقط با دست لمس شود، حدود ۷۰ تا ۸۰ درجه است؛ اگر چند قطره آب به سرعت تبخیر شود، بیش از ۹۰ درجه است.
3, موتور پله‌ایگرمایش با تغییرات سرعت.
هنگام استفاده از فناوری درایو جریان ثابت، موتورهای پله‌ای در سرعت ثابت و پایین، جریان ثابت می‌ماند تا خروجی گشتاور ثابتی حفظ شود. هنگامی که سرعت تا حد معینی بالا می‌رود، پتانسیل شمارنده داخلی موتور افزایش می‌یابد، جریان به تدریج کاهش می‌یابد و گشتاور نیز افت می‌کند.
بنابراین، شرایط گرمایش ناشی از تلفات مس وابسته به سرعت خواهد بود. استاتیک و سرعت پایین عموماً گرمای زیادی تولید می‌کنند، در حالی که سرعت بالا گرمای کمی تولید می‌کند. اما تغییرات تلفات آهن (اگرچه نسبت کمتری) یکسان نیست و گرمای کل موتور مجموع این دو است، بنابراین موارد فوق فقط وضعیت کلی است.
۴، تأثیر گرما.
اگرچه گرمای موتور عموماً بر عمر موتور تأثیری ندارد، اما اکثر مشتریان نیازی به توجه به آن ندارند. اما به طور جدی تأثیرات منفی به همراه خواهد داشت. مانند ضرایب انبساط حرارتی مختلف قطعات داخلی موتور که منجر به تغییرات در تنش ساختاری و تغییرات کوچک در شکاف هوای داخلی می‌شود، بر پاسخ دینامیکی موتور تأثیر می‌گذارد، سرعت بالا به راحتی می‌تواند باعث از دست رفتن گام شود. مثال دیگر این است که برخی موارد اجازه گرمای بیش از حد موتور را نمی‌دهند، مانند تجهیزات پزشکی و تجهیزات تست با دقت بالا و غیره. بنابراین، کنترل گرمای موتور ضروری است.
۵- چگونه گرمای موتور را کاهش دهیم؟
کاهش تولید گرما، به معنای کاهش تلفات مس و تلفات آهن است. کاهش تلفات مس در دو جهت، کاهش مقاومت و جریان، که مستلزم انتخاب مقاومت و جریان نامی کوچک موتور تا حد امکان است، در موتور دو فاز، موتور را می‌توان به صورت سری و بدون موازی استفاده کرد. اما این اغلب با الزامات گشتاور و سرعت بالا در تضاد است. برای موتور انتخاب شده، باید از عملکرد کنترل خودکار نیمه جریان درایو و عملکرد آفلاین به طور کامل استفاده شود، اولی به طور خودکار جریان را هنگام استراحت موتور کاهش می‌دهد و دومی به سادگی جریان را قطع می‌کند.
علاوه بر این، درایو زیربخش، به دلیل اینکه شکل موج جریان نزدیک به سینوسی است، هارمونیک کمتری دارد و گرمای موتور نیز کمتر خواهد بود. راه‌های کمی برای کاهش تلفات آهن وجود دارد و سطح ولتاژ به آن مربوط می‌شود. اگرچه موتوری که با ولتاژ بالا هدایت می‌شود، افزایش ویژگی‌های سرعت بالا را به همراه دارد، اما افزایش تولید گرما را نیز به همراه دارد. بنابراین باید سطح ولتاژ درایو مناسب را با در نظر گرفتن سرعت بالا، نرمی و گرما، نویز و سایر شاخص‌ها انتخاب کنیم.
تکنیک‌های کنترل برای فرآیندهای شتاب‌گیری و کاهش سرعت موتورهای پله‌ای
با استفاده گسترده از موتورهای پله‌ای، مطالعه کنترل موتورهای پله‌ای نیز در حال افزایش است. اگر در هنگام شروع یا شتاب‌گیری، پالس پله‌ای خیلی سریع تغییر کند، روتور به دلیل اینرسی و عدم پیروی از تغییرات سیگنال الکتریکی، منجر به مسدود شدن یا از دست رفتن پله می‌شود. در هنگام توقف یا کاهش سرعت نیز به همین دلیل ممکن است پله بیش از حد افزایش یابد. به منظور جلوگیری از مسدود شدن، از دست رفتن پله و جهش بیش از حد، فرکانس کار را بهبود بخشیده و سرعت موتور پله‌ای را افزایش دهید.
سرعت یک موتور پله‌ای به فرکانس پالس، تعداد دندانه‌های روتور و تعداد ضربان‌ها بستگی دارد. سرعت زاویه‌ای آن متناسب با فرکانس پالس است و با پالس همزمان می‌شود. بنابراین، اگر تعداد دندانه‌های روتور و تعداد ضربان‌های در حال اجرا مشخص باشد، می‌توان با کنترل فرکانس پالس به سرعت مورد نظر دست یافت. از آنجایی که موتور پله‌ای با کمک گشتاور همزمان خود راه‌اندازی می‌شود، فرکانس شروع برای جلوگیری از از دست دادن گام زیاد نیست. به خصوص با افزایش توان، قطر روتور افزایش می‌یابد، اینرسی افزایش می‌یابد و فرکانس شروع و حداکثر فرکانس در حال اجرا ممکن است تا ده برابر متفاوت باشد.
مشخصه فرکانس راه‌اندازی موتور پله‌ای به گونه‌ای است که موتور پله‌ای نمی‌تواند مستقیماً به فرکانس کاری برسد، بلکه باید یک فرآیند راه‌اندازی داشته باشد، یعنی از سرعت پایین به تدریج به سرعت کاری افزایش یابد. وقتی فرکانس کاری را نمی‌توان فوراً به صفر کاهش داد، باید یک فرآیند کاهش تدریجی سرعت با سرعت بالا تا صفر داشته باشد.
گشتاور خروجی موتور پله‌ای با افزایش فرکانس پالس کاهش می‌یابد، هرچه فرکانس شروع بالاتر باشد، گشتاور شروع کوچکتر است، توانایی هدایت بار ضعیف‌تر است، شروع باعث از دست دادن گام می‌شود و در هنگام توقف، جهش رخ می‌دهد. برای اینکه موتور پله‌ای به سرعت به سرعت مورد نیاز برسد و گام را از دست ندهد یا جهش نداشته باشد، نکته کلیدی این است که فرآیند شتاب‌گیری، گشتاور شتاب‌گیری مورد نیاز برای استفاده کامل از گشتاور ارائه شده توسط موتور پله‌ای در هر فرکانس کاری و عدم تجاوز از این گشتاور باشد. بنابراین، عملکرد موتور پله‌ای به طور کلی باید از سه مرحله شتاب‌گیری، سرعت یکنواخت، کاهش سرعت، زمان فرآیند شتاب‌گیری و کاهش سرعت تا حد امکان کوتاه و زمان سرعت ثابت تا حد امکان طولانی باشد. به خصوص در کارهایی که نیاز به پاسخ سریع دارند، از نقطه شروع تا پایان زمان اجرا باید کوتاه‌ترین باشد، که باید نیاز به شتاب‌گیری داشته باشد، فرآیند کاهش سرعت کوتاه‌ترین است، در حالی که بالاترین سرعت در سرعت ثابت است.
دانشمندان و تکنسین‌ها در داخل و خارج از کشور تحقیقات زیادی در مورد فناوری کنترل سرعت موتورهای پله‌ای انجام داده‌اند و انواع مدل‌های ریاضی کنترل شتاب و کاهش سرعت مانند مدل نمایی، مدل خطی و غیره را ایجاد کرده‌اند و بر اساس این طراحی و توسعه انواع مدارهای کنترل برای بهبود ویژگی‌های حرکتی موتورهای پله‌ای، برای ارتقاء دامنه کاربرد موتورهای پله‌ای، شتاب و کاهش سرعت نمایی، ویژگی‌های ذاتی گشتاور-فرکانس موتورهای پله‌ای را در نظر می‌گیرد تا هم از حرکت موتور پله‌ای بدون از دست دادن گام اطمینان حاصل شود و هم به ویژگی‌های ذاتی موتور به طور کامل عمل شود و زمان سرعت بالابری کوتاه شود، اما به دلیل تغییرات در بار موتور، دستیابی به آن دشوار است، در حالی که شتاب و کاهش سرعت خطی فقط موتور را در محدوده ظرفیت بار سرعت زاویه‌ای و پالس متناسب با این رابطه در نظر می‌گیرد، نه به دلیل نوسانات ولتاژ تغذیه، محیط بار و ویژگی‌های تغییر. این روش افزایش سرعت شتاب ثابت است، عیب آن این است که گشتاور خروجی موتور پله‌ای را به طور کامل در نظر نمی‌گیرد. با توجه به ویژگی‌های تغییر سرعت، موتور پله‌ای در سرعت بالا از گام خارج می‌شود.
این مقدمه‌ای بر اصل گرمایش و فناوری کنترل فرآیند شتاب/کاهش سرعت موتورهای پله‌ای است.
اگر مایل به همکاری و ارتباط با ما هستید، لطفاً با ما تماس بگیرید!
ما از نزدیک با مشتریان خود در تعامل هستیم، به نیازهای آنها گوش می‌دهیم و بر اساس درخواست‌هایشان عمل می‌کنیم. ما معتقدیم که یک همکاری برد-برد مبتنی بر کیفیت محصول و خدمات مشتری است.
زمان ارسال: ۲۷ آوریل ۲۰۲۳