En tant qu'élément d'exécution numérique, le moteur pas à pas est largement utilisé dans les systèmes de contrôle de mouvement. De nombreux utilisateurs et utilisateurs de moteurs pas à pas estiment que leur fonctionnement génère une chaleur importante. Ils sont sceptiques et se demandent si ce phénomène est normal. En réalité, la chaleur est un phénomène courant avec les moteurs pas à pas, mais quel niveau de chaleur est considéré comme normal et comment la minimiser ?
Premièrement, pour comprendre pourquoi le moteur pas à pas chauffe.
Pour tous les types de moteurs pas à pas, l'intérieur est composé d'un noyau de fer et d'une bobine. La résistance de l'enroulement, la puissance, la taille et la résistance des pertes, ainsi que le courant, sont proportionnelles au carré. C'est ce que l'on appelle communément les pertes cuivre. Si le courant n'est pas continu standard ou sinusoïdal, il y aura également des pertes harmoniques. L'effet des courants de Foucault, liés à l'hystérésis du noyau et au champ magnétique alternatif, produit également des pertes. La taille du matériau, le courant, la fréquence et la tension sont liés à ces pertes : on parle alors de pertes fer. Ces pertes se manifestent par un dégagement de chaleur, affectant ainsi le rendement du moteur.
Les moteurs pas à pas recherchent généralement une précision de positionnement et un couple de sortie, l'efficacité est relativement faible, le courant est généralement important et les composants harmoniques élevés, la fréquence du courant alternant avec la vitesse et le changement, de sorte que les moteurs pas à pas ont généralement une situation de chaleur, et la situation est plus grave que le moteur à courant alternatif général.
Deuxièmement, le contrôle de la chaleur du moteur pas à pas se situe dans une plage raisonnable.
L'échauffement du moteur dépend principalement de son niveau d'isolation interne. L'isolation interne n'est détruite que lorsqu'elle atteint une température élevée (supérieure à 54 °C). Ainsi, tant que la température interne ne dépasse pas 54 °C, le moteur ne sera pas endommagé et la température de surface sera alors inférieure à 32 °C. Par conséquent, une température de surface de moteur pas à pas de 21 à 27 °C est normale. Une simple mesure de la température à l'aide d'un thermomètre permet d'estimer approximativement la température : si vous touchez la surface avec la main pendant plus de 1 à 2 secondes, la température ne dépassera pas 15 °C ; si vous la touchez simplement avec la main, la température sera d'environ 21 à 27 °C ; si quelques gouttes d'eau s'évaporent rapidement, la température dépassera 32 °C ; bien sûr, vous pouvez également utiliser un thermomètre pour la détecter.
Deuxièmement, le moteur pas à pas chauffe avec le changement de vitesse.
Lors de l'utilisation de la technologie d'entraînement à courant constant, le moteur pas à pas dans la vitesse statique et basse, le courant restera relativement constant pour maintenir un couple de sortie constant.
Lorsque la vitesse atteint un certain niveau, le potentiel inverse à l'intérieur du moteur augmente, ce qui entraîne une diminution progressive du courant et du couple. Par conséquent, la production de chaleur due aux pertes de cuivre est liée à la vitesse.
La production de chaleur est généralement élevée à basse vitesse et statique, et faible à haute vitesse. Cependant, la perte fer (bien que faible) n'est pas un facteur déterminant, et la chaleur totale du moteur est la somme des deux. Ce qui précède n'est donc qu'une situation générale.
l'impact de la chaleur
Bien que la chaleur du moteur n'affecte généralement pas sa durée de vie, la plupart des clients n'y prêtent pas attention. Cependant, une chaleur importante peut avoir des effets négatifs.
Comme les pièces internes du moteur ont un coefficient de dilatation thermique différent, les contraintes structurelles causées par les changements dans l'entrefer interne et les petits changements affecteront la réponse dynamique du moteur, la vitesse élevée sera facile à perdre.
Par exemple, certaines situations, comme celles des équipements médicaux et des équipements de test de haute précision, ne permettent pas une surchauffe du moteur. Il est donc nécessaire de contrôler la surchauffe du moteur.
五、 réduisez la chaleur du moteur.
Réduire la chaleur revient à réduire les pertes de cuivre et de fer. Cette réduction a deux effets : la résistance et le courant. Il est donc nécessaire de choisir des moteurs de petite taille avec une faible résistance et un courant nominal aussi faible que possible. Les moteurs biphasés peuvent être utilisés en série, sans avoir besoin de moteurs parallèles.
Mais cela contredit souvent les exigences de couple et de vitesse élevée.
Pour le moteur sélectionné, il doit utiliser pleinement la fonction de contrôle automatique à demi-courant et la fonction hors ligne du variateur, la première réduit automatiquement le courant lorsque le moteur est à l'état statique, la seconde coupe simplement le courant.
De plus, grâce à une forme d'onde de courant proche de la sinusoïde et à la présence d'harmoniques plus faibles, l'entraînement finement divisé réduit l'échauffement du moteur. Il existe peu de moyens de réduire les pertes fer ; le niveau de tension est lié au moteur d'entraînement haute tension. Bien qu'il améliore les caractéristiques de vitesse élevée, il entraîne également une augmentation de l'échauffement.
Par conséquent, nous devons choisir le niveau de tension d'entraînement approprié, en tenant compte de la vitesse élevée, de la douceur et de la chaleur, du bruit et d'autres indicateurs.
Date de publication : 13 septembre 2024