Wie kann die Wärmeentwicklung des Schrittmotors reduziert werden?

Als digitaler AktuatorSchrittmotorenwerden in vielen Bewegungssteuerungssystemen häufig verwendet. Viele Benutzer von Schrittmotoren haben jedoch möglicherweise dieses Problem. Der Schrittmotor erzeugt während des Betriebs viel Wärme. In diesem Blog untersuchen wir den Grund für dieses Phänomen und stellen einige nützliche Maßnahmen vor, um die Wärmeentwicklung des Schrittmotors zu reduzieren.

Gründe für die Wärmeentwicklung

Die Wärme im Schrittmotor entsteht hauptsächlich aus zwei Gründen. Einer davon ist auf Kupfer- und Eisenverluste im Motor zurückzuführen. Das Innere des Schrittmotors besteht aus Eisenkern und Wicklung. Die Wicklung hat einen Widerstand. Wenn sie mit Strom versorgt wird, entstehen Verluste. Und der Grad des Verlusts ist proportional zum Widerstand und zum Quadrat des Stroms, was oft als Kupfermeteorit bezeichnet wird. Der Eisenkern des Schrittmotors hat einen Hysterese-Wirbelstromeffekt. Er verursacht Verluste im alternierenden Magnetfeld. Der Grad des Verlusts hängt vom Material, Strom, der Frequenz und der Spannung ab, was als Eisenverlust bezeichnet wird. Kupferverlust und Eisenverlust äußern sich in Form von Wärmeentwicklung und beeinträchtigen so die Effizienz des Motors.

Der zweite Grund ist, dass der Motor aufgrund von Strom- und Spannungsänderungen während des Betriebs Wärme erzeugt. Schrittmotoren streben im Allgemeinen nach Positioniergenauigkeit und Drehmomentabgabe. Ihr Wirkungsgrad ist relativ niedrig und der Strom ist im Allgemeinen hoch und weist häufig hohe Harmonische auf. Die Frequenz der Stromänderung variiert auch mit der Drehzahl, sodass der Schrittmotor im Allgemeinen eine Erwärmung erfährt.

Angemessener Bereich der Wärmeentwicklung des Schrittmotors

Aber wie wissen wir, ob die Temperatur des Schrittmotors im normalen Bereich liegt? Der angemessene Bereich der Wärmeentwicklung des Motors hängt hauptsächlich von der internen Isolierung des Motors ab. Die interne Isolierung des Motors wird bei einer Temperatur über 130 Grad zerstört. Solange die interne Isolierung 130 Grad nicht überschreitet, wird der Motor also nicht beschädigt. In diesem Fall liegt die Oberflächentemperatur unter 90 Grad. Daher ist eine Oberflächentemperatur des Schrittmotors von 70-80 Grad normal. Es gibt einige einfache Tipps, mit denen Sie feststellen können, ob die Temperatur normal ist. Erstens können Sie dies auch grob mit einem Thermometer beurteilen. Zweitens: Wenn Sie den Motor länger als 1-2 Sekunden mit der Hand berühren können, beträgt die Oberflächentemperatur des Motors nicht mehr als 80 Grad. Drittens können Sie ein paar Tropfen Wasser darauf tropfen. Wenn das Wasser schnell verdunstet, liegt die Oberflächentemperatur des Motors über 90 Grad.

Maßnahmen zur Reduzierung der Wärmeentwicklung

1. Sinnvolle Auswahl des Motormodells

Bei der Auswahl sollte das geeignete Motormodell entsprechend den tatsächlichen Anforderungen ausgewählt werden. Vermeiden Sie zu große oder zu kleine Motoren. Ein zu großer Motor kann leicht zu unnötiger Strom- und Wärmeentwicklung führen, während ein zu kleiner Motor möglicherweise die Lastanforderungen nicht erfüllt, was zu übermäßiger Ermüdung führt.

2. Antriebsparameter optimieren

Stellen Sie die Antriebsparameter sinnvoll ein, insbesondere die Stromregelungsparameter. Durch Anpassen der Stromstärke und der Regelungsmethode kann der Erwärmungsgrad des Motors effektiv gesteuert werden. Normalerweise kann eine angemessene Reduzierung des Stroms die Wärmeentwicklung verringern, es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Betriebsleistung des Motors dadurch nicht beeinträchtigt wird.

3. Verbesserung der Wärmeableitungsbedingungen

Durch die Optimierung der Wärmeableitungsbedingungen des Motors kann die Wärmeentwicklung effektiv reduziert werden. Stellen Sie sicher, dass der Motor an einem gut belüfteten Ort installiert ist, und fügen Sie zusätzliche Kühlgeräte wie Kühlkörper oder Lüfter hinzu, um die Wärmeableitungseffizienz zu verbessern.

4. Belastung reduzieren

Durch die Reduzierung der Motorlast kann die Wärmeentwicklung verringert werden. Eine sinnvolle Konstruktion von Übertragungssystemen, die Reduzierung von Reibungswiderstand und Trägheitslasten sowie andere Methoden können die Motorlast wirksam verringern und so die Wärmeentwicklung reduzieren.

5.Optimierung der Arbeitseffizienz

Durch die Verbesserung der Motoreffizienz können Energieverluste und damit die Wärmeentwicklung verringert werden. Die Auswahl effizienter Motoren und Treiber, die Optimierung von Steueralgorithmen und die Reduzierung der Leerlaufzeit können die Arbeitseffizienz von Motoren verbessern.

6. Sinnvolle Einstellung der Betriebsparameter

Stellen Sie die Betriebsparameter des Motors, wie z. B. Beschleunigung, Geschwindigkeit usw., basierend auf der tatsächlichen Anwendungssituation sinnvoll ein. Übermäßige Beschleunigung und Geschwindigkeit können die Belastung und Wärmeentwicklung des Motors erhöhen, daher sollten diese Parameter entsprechend kontrolliert werden.