คู่มือการบำรุงรักษาเครื่องปักด้วยคอมพิวเตอร์: ปัญหาความร้อนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์เครื่องปักและวิธีแก้ปัญหา

มอเตอร์ในเครื่องปักคอมพิวเตอร์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญมากในระบบส่งกำลังของเครื่องปัก และโดยทั่วไปจะใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ ในฐานะที่เป็นแอคชูเอเตอร์แบบดิจิตอล สเต็ปปิ้งมอเตอร์ถูกใช้อย่างแพร่หลายในระบบควบคุมการเคลื่อนไหว

ผู้ใช้และเพื่อนหลายคนรู้สึกว่ามอเตอร์มีความร้อนสูงเมื่อใช้สเต็ปเปอร์มอเตอร์ และพวกเขาสงสัยว่าปรากฏการณ์นี้เป็นเรื่องปกติหรือไม่ อันที่จริง การให้ความร้อนเป็นปรากฏการณ์ทั่วไปในสเต็ปเปอร์มอเตอร์ แต่การทำความร้อนแบบใดที่เป็นเรื่องปกติ และจะลดความร้อนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์ได้อย่างไร บทความนี้จะทำการวิเคราะห์ปัญหาเหล่านี้อย่างง่าย

1. ทำไมสเต็ปเปอร์มอเตอร์ถึงร้อนขึ้น?

สำหรับสเต็ปปิ้งมอเตอร์แบบต่างๆ ด้านในประกอบด้วยแกนเหล็กและขดลวด ขดลวดมีความต้านทาน พลังงานจะสร้างการสูญเสีย การสูญเสียเป็นสัดส่วนกับกำลังสองของความต้านทานและกระแส นี่คือสิ่งที่เรามักเรียกว่าการสูญเสียทองแดง หากกระแสไฟไม่ใช่กระแสตรงหรือคลื่นไซน์มาตรฐาน การสูญเสียฮาร์มอนิกก็จะเกิดขึ้นเช่นกัน แกนเหล็กมีฮิสเทรีซิส ผลกระทบจากกระแสน้ำวนยังทำให้เกิดการสูญเสียในสนามแม่เหล็กไฟฟ้ากระแสสลับ ขนาดสัมพันธ์กับวัสดุ กระแส ความถี่ และแรงดันไฟ สิ่งนี้เรียกว่าการสูญเสียธาตุเหล็ก ทั้งการสูญเสียทองแดงและการสูญเสียธาตุเหล็กจะแสดงออกมาในรูปของความร้อน ซึ่งส่งผลต่อประสิทธิภาพของมอเตอร์ สเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยทั่วไปมีความแม่นยำในการระบุตำแหน่งและแรงบิดเอาต์พุต โดยมีประสิทธิภาพค่อนข้างต่ำ กระแสค่อนข้างใหญ่ และส่วนประกอบฮาร์มอนิกสูง ความถี่ของการสลับกระแสยังเปลี่ยนแปลงตามความเร็ว ดังนั้นสเต็ปเปอร์มอเตอร์โดยทั่วไปจะมีการสร้างความร้อน และสถานการณ์ก็เป็นเรื่องปกติ มอเตอร์ AC นั้นร้ายแรง

2. ช่วงความร้อนของมอเตอร์สตาร์ทที่เหมาะสมคืออะไร?

ระดับความร้อนของมอเตอร์ที่อนุญาตส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับฉนวนภายในของมอเตอร์ ประสิทธิภาพของฉนวนภายในจะถูกทำลายที่อุณหภูมิสูง (มากกว่า 130 องศา) ตราบใดที่ภายในไม่เกิน 130 องศา มอเตอร์จะไม่เสียหาย และอุณหภูมิพื้นผิวจะต่ำกว่า 90 องศา ดังนั้นอุณหภูมิพื้นผิวของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จึงอยู่ที่ 70-80 องศา วิธีการวัดอุณหภูมิอย่างง่ายคือการใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบจุด คุณยังสามารถตัดสินคร่าวๆ: คุณสามารถสัมผัสมันด้วยมือของคุณนานกว่า 1-2 วินาที ไม่เกิน 60 องศา; คุณสามารถสัมผัสได้ด้วยมือของคุณประมาณ 70-80 องศา หยดน้ำสองสามหยดแล้วโกรธอย่างรวดเร็ว มันมากกว่า 90 องศา

3. ความร้อนของสเต็ปเปอร์มอเตอร์เปลี่ยนแปลงด้วยความเร็ว

เมื่อใช้เทคโนโลยีการขับกระแสคงที่ กระแสของสเต็ปเปอร์มอเตอร์จะยังคงค่อนข้างคงที่ที่ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำเพื่อรักษาแรงบิดเอาต์พุตให้คงที่ เมื่อความเร็วสูงถึงระดับหนึ่ง EMF ด้านหลังภายในมอเตอร์จะเพิ่มขึ้น กระแสจะค่อยๆ ลดลง และแรงบิดก็จะลดลงด้วย ดังนั้นความร้อนที่เกิดจากการสูญเสียทองแดงจึงสัมพันธ์กับความเร็ว ความร้อนโดยทั่วไปจะสูงที่ความเร็วคงที่และความเร็วต่ำ และต่ำที่ความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม การสูญเสียธาตุเหล็ก (แม้ว่าจะมีสัดส่วนเพียงเล็กน้อย) จะเปลี่ยนแปลงในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน และการทำความร้อนของมอเตอร์ทั้งหมดเป็นผลรวมของทั้งสอง ดังนั้นข้างต้นจึงเป็นเพียงสถานการณ์ทั่วไปเท่านั้น

4. ผลกระทบของไข้คืออะไร?

แม้ว่าโดยทั่วไปการทำความร้อนของมอเตอร์จะไม่ส่งผลต่ออายุการใช้งานของมอเตอร์ แต่ก็ไม่จำเป็นที่ลูกค้าส่วนใหญ่จะต้องกังวล อย่างไรก็ตาม ไข้ที่รุนแรงจะส่งผลเสียบางประการ ตัวอย่างเช่น ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันของชิ้นส่วนภายในของมอเตอร์ทำให้เกิดความเค้นเชิงโครงสร้างและการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในช่องว่างอากาศภายใน ซึ่งจะส่งผลต่อการตอบสนองแบบไดนามิกของมอเตอร์ และจะสูญเสียขั้นตอนที่ความเร็วสูงได้ง่าย อีกตัวอย่างหนึ่งคือ ในบางโอกาส ไม่อนุญาตให้มีความร้อนสูงเกินไปของมอเตอร์ เช่น อุปกรณ์ทางการแพทย์และอุปกรณ์ทดสอบที่มีความแม่นยำสูง ดังนั้นควรทำการควบคุมที่จำเป็นในการทำความร้อนของมอเตอร์

5. วิธีลดความร้อนของมอเตอร์?

การลดความร้อนคือการลดการสูญเสียทองแดงและการสูญเสียธาตุเหล็ก มีสองวิธีในการลดการสูญเสียทองแดง การลดความต้านทานและกระแส ซึ่งต้องเลือกมอเตอร์ที่มีความต้านทานน้อยและกระแสไฟต่ำเมื่อเลือกรุ่น สำหรับมอเตอร์แบบสองเฟส มอเตอร์ที่สามารถต่อแบบอนุกรมไม่จำเป็นต้องต่อขนานกัน แต่สิ่งนี้มักจะขัดแย้งกับข้อกำหนดของแรงบิดและความเร็วสูง

สำหรับมอเตอร์ที่เลือก คุณควรใช้ฟังก์ชันควบคุมกระแสไฟครึ่งหนึ่งอัตโนมัติของคนขับและฟังก์ชันออฟไลน์อย่างเต็มที่ อดีตจะลดกระแสโดยอัตโนมัติเมื่อมอเตอร์อยู่ในสถานะคงที่และอย่างหลังจะตัดกระแส นอกจากนี้ เนื่องจากรูปคลื่นปัจจุบันของไดรฟ์แบบแบ่งส่วนอยู่ใกล้กับไซน์ ฮาร์โมนิกจึงน้อยลงและมอเตอร์สร้างความร้อนน้อยลง มีหลายวิธีในการลดการสูญเสียธาตุเหล็ก ระดับแรงดันไฟฟ้าสัมพันธ์กับมัน แม้ว่ามอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงจะนำมาซึ่งการปรับปรุงคุณลักษณะความเร็วสูง แต่ก็ทำให้เกิดความร้อนเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นควรเลือกระดับแรงดันไฟฟ้าของไดรฟ์ที่เหมาะสม โดยคำนึงถึงความเร็วสูง ความเสถียร และการสร้างความร้อน