स्टेपर मोटर तापण्याचे तत्त्व आणि प्रवेग व मंदन प्रक्रिया नियंत्रण तंत्रज्ञान

उष्णता निर्मितीचे तत्त्वस्टेपर मोटर.

 

 

१, सामान्यतः सर्व प्रकारच्या मोटर्समध्ये, आतमध्ये लोखंडी गाभा आणि वेटोळे असतात.वाइंडिंगमध्ये रोध असतो, वीजपुरवठा केल्यावर हानी (लॉस) निर्माण होते. या हानीचे प्रमाण रोध आणि विद्युत प्रवाहाच्या वर्गाच्या प्रमाणात असते, ज्याला सामान्यतः कॉपर लॉस (तांब्याची हानी) म्हटले जाते. जर विद्युत प्रवाह मानक डीसी किंवा साइन वेव्ह नसेल, तर हार्मोनिक लॉस (संतुलित हानी) देखील निर्माण होतो. कोअरमध्ये हिस्टेरेसिस एडी करंटचा प्रभाव असतो, प्रत्यावर्ती चुंबकीय क्षेत्रातही हानी निर्माण होते. तिचे प्रमाण, पदार्थ, विद्युत प्रवाह, वारंवारता आणि व्होल्टेज यांवर अवलंबून असते, ज्याला आयर्न लॉस (लोहाची हानी) म्हणतात. कॉपर लॉस आणि आयर्न लॉस उष्णतेच्या स्वरूपात दिसून येतात, ज्यामुळे मोटरच्या कार्यक्षमतेवर परिणाम होतो. स्टेपर मोटर्स सामान्यतः अचूक स्थिती आणि टॉर्क आउटपुटवर लक्ष केंद्रित करतात. त्यांची कार्यक्षमता तुलनेने कमी असते, विद्युत प्रवाह सामान्यतः जास्त असतो आणि त्यात उच्च हार्मोनिक घटक असतात. विद्युत प्रवाहाच्या प्रत्यावर्तीची वारंवारता वेगानुसार बदलते, आणि त्यामुळे स्टेपर मोटर्समध्ये सामान्यतः उष्णता निर्माण होते, आणि ही परिस्थिती सामान्य एसी मोटरपेक्षा अधिक गंभीर असते.

२, वाजवी श्रेणीस्टेपर मोटरउष्णता.

मोटर किती उष्णता सहन करू शकते, हे प्रामुख्याने मोटरच्या अंतर्गत इन्सुलेशनच्या पातळीवर अवलंबून असते. उच्च तापमानात (१३० अंश किंवा त्याहून अधिक) अंतर्गत इन्सुलेशनची कार्यक्षमता नष्ट होण्यापूर्वीच ते खराब होते. त्यामुळे जोपर्यंत अंतर्गत तापमान १३० अंशांपेक्षा जास्त होत नाही, तोपर्यंत मोटरचे इन्सुलेशन खराब होणार नाही आणि यावेळी पृष्ठभागाचे तापमान ९० अंशांपेक्षा कमी राहील.

म्हणून, स्टेपर मोटरच्या पृष्ठभागाचे तापमान ७०-८० अंश असणे सामान्य आहे. तापमान मोजण्याच्या सोप्या पद्धतीनुसार, उपयुक्त थर्मामीटर वापरून तुम्ही अंदाजे ठरवू शकता: हाताने १-२ सेकंदांपेक्षा जास्त वेळ स्पर्श केल्यास तापमान ६० अंशांपेक्षा जास्त नसते; हाताने फक्त स्पर्श करता येत असल्यास, तापमान सुमारे ७०-८० अंश असते; पाण्याचे काही थेंब टाकल्यावर लगेच वाफ होऊन जात असल्यास, तापमान ९० अंशांपेक्षा जास्त असते.

3, स्टेपर मोटरवेगातील बदलांसह तापवणे.

स्थिर विद्युत प्रवाह ड्राइव्ह तंत्रज्ञान वापरताना, स्टेपर मोटर्स स्थिर आणि कमी गतीवर असताना, स्थिर टॉर्क आउटपुट राखण्यासाठी विद्युत प्रवाह स्थिर राहतो. जेव्हा गती एका विशिष्ट पातळीपर्यंत वाढते, तेव्हा मोटरमधील अंतर्गत प्रति-विभव (counter potential) वाढतो, विद्युत प्रवाह हळूहळू कमी होतो आणि टॉर्क देखील कमी होतो.

म्हणून, कॉपर लॉसमुळे निर्माण होणारी उष्णता वेगावर अवलंबून असते. स्थिर स्थितीत आणि कमी वेगात साधारणपणे जास्त उष्णता निर्माण होते, तर जास्त वेगात कमी उष्णता निर्माण होते. परंतु आयर्न लॉसमुळे (जरी त्याचे प्रमाण कमी असले तरी) होणारे बदल सारखे नसतात, आणि मोटरची एकूण उष्णता ही या दोन्हींची बेरीज असते, त्यामुळे वरील विधान ही केवळ एक सामान्य परिस्थिती आहे.

४, उष्णतेचा परिणाम.

जरी मोटरची उष्णता सामान्यतः मोटरच्या आयुष्यावर परिणाम करत नाही, तरी बहुतेक ग्राहक त्याकडे लक्ष देत नाहीत. परंतु गंभीर परिणाम झाल्यास काही नकारात्मक परिणाम होऊ शकतात. उदाहरणार्थ, मोटरच्या अंतर्गत भागांच्या औष्णिक प्रसरणांकांमधील फरकामुळे संरचनात्मक ताणात बदल होतो आणि अंतर्गत हवेच्या पोकळीतील लहान बदलांमुळे मोटरच्या गतिशील प्रतिसादावर परिणाम होतो, ज्यामुळे उच्च वेगात असताना मोटरची गती सहज कमी होऊ शकते. दुसरे उदाहरण म्हणजे, काही प्रसंगी मोटरला जास्त गरम होऊ देणे योग्य नसते, जसे की वैद्यकीय उपकरणे आणि उच्च-सुस्पष्टता चाचणी उपकरणे इत्यादी. त्यामुळे, मोटरच्या उष्णतेवर नियंत्रण ठेवणे आवश्यक आहे.

५, मोटरची उष्णता कशी कमी करावी.

उष्णता निर्मिती कमी करणे म्हणजे कॉपर लॉस आणि आयर्न लॉस कमी करणे. दोन्ही दिशांनी कॉपर लॉस कमी केल्याने, रेझिस्टन्स आणि करंट कमी होतो, ज्यासाठी शक्य तितका कमी रेझिस्टन्स आणि कमी रेटेड करंट असलेल्या मोटरची निवड करणे आवश्यक असते. टू-फेज मोटर, पॅरलल जोडणीशिवाय सिरीजमध्ये वापरली जाऊ शकते. परंतु हे अनेकदा टॉर्क आणि उच्च गतीच्या आवश्यकतांच्या विरोधात जाते. निवडलेल्या मोटरसाठी, ड्राइव्हच्या ऑटोमॅटिक हाफ-करंट कंट्रोल फंक्शन आणि ऑफलाइन फंक्शनचा पुरेपूर वापर केला पाहिजे; यातील पहिले फंक्शन मोटर बंद असताना करंट आपोआप कमी करते, तर दुसरे फंक्शन करंट पूर्णपणे बंद करते.

याव्यतिरिक्त, सबडिव्हिजन ड्राइव्हमध्ये, करंट वेव्हफॉर्म साइनोसायडलच्या जवळ असल्यामुळे, हार्मोनिक्स कमी असतात आणि त्यामुळे मोटर गरम होण्याचे प्रमाणही कमी होते. आयर्न लॉस कमी करण्याचे काही मार्ग आहेत आणि त्याचा संबंध व्होल्टेजच्या पातळीशी असतो. उच्च व्होल्टेजवर चालवलेल्या मोटरमुळे जरी उच्च-गतीची वैशिष्ट्ये वाढतात, तरी त्यामुळे उष्णता निर्मितीमध्येही वाढ होते. म्हणून, उच्च गती, सुलभता, उष्णता, आवाज आणि इतर निर्देशकांचा विचार करून आपण योग्य ड्राइव्ह व्होल्टेज पातळी निवडली पाहिजे.

स्टेपर मोटरच्या प्रवेग आणि मंदन प्रक्रियेसाठी नियंत्रण तंत्र.

स्टेपर मोटर्सच्या वाढत्या वापरामुळे, स्टेपर मोटर नियंत्रणाचा अभ्यासही वाढत आहे. सुरू करताना किंवा वेग वाढवताना जर स्टेपर पल्स खूप वेगाने बदलला, तर जडत्वामुळे रोटर विद्युत सिग्नलमधील बदलांचे अनुसरण करत नाही, ज्यामुळे ब्लॉकिंग किंवा स्टेप लॉस होतो. थांबताना किंवा वेग कमी करताना याच कारणामुळे ओव्हरस्टेपिंग होऊ शकते. ब्लॉकिंग, स्टेप लॉस आणि ओव्हरशूट टाळण्यासाठी, कार्यरत फ्रिक्वेन्सी सुधारून स्टेपर मोटरच्या वेगावर नियंत्रण ठेवले जाते.

स्टेपर मोटरचा वेग पल्स फ्रिक्वेन्सी, रोटरच्या दातांची संख्या आणि बीट्सच्या संख्येवर अवलंबून असतो. त्याचा कोनीय वेग पल्स फ्रिक्वेन्सीच्या प्रमाणात असतो आणि तो पल्सच्या वेळेनुसार सिंक्रोनाइझ केलेला असतो. त्यामुळे, जर रोटरच्या दातांची संख्या आणि चालू बीट्सची संख्या निश्चित असेल, तर पल्स फ्रिक्वेन्सी नियंत्रित करून इच्छित वेग मिळवता येतो. स्टेपर मोटर तिच्या सिंक्रोनस टॉर्कच्या मदतीने सुरू केली जात असल्यामुळे, स्टेप्स चुकवू नयेत म्हणून सुरुवातीची फ्रिक्वेन्सी जास्त नसते. विशेषतः जसजशी पॉवर वाढते, तसतसा रोटरचा व्यास वाढतो, जडत्व वाढते आणि सुरुवातीची फ्रिक्वेन्सी व कमाल चालू फ्रिक्वेन्सीमध्ये दहा पटींपर्यंत फरक असू शकतो.

स्टेपर मोटरच्या सुरुवातीच्या वारंवारतेची वैशिष्ट्ये अशी आहेत की, स्टेपर मोटर सुरू होताना थेट कार्यकारी वारंवारतेपर्यंत पोहोचू शकत नाही, तर त्यासाठी एक स्टार्ट-अप प्रक्रिया आवश्यक असते, म्हणजेच, कमी वेगापासून हळूहळू कार्यकारी वेगापर्यंत वेग वाढवला जातो. थांबल्यावर कार्यकारी वारंवारता त्वरित शून्यावर आणता येत नाही, तर उच्च वेगासह हळूहळू वेग कमी करून शून्यावर आणण्याची प्रक्रिया होते.

 

पल्स फ्रिक्वेन्सी वाढल्याने स्टेपर मोटरचा आउटपुट टॉर्क कमी होतो. सुरुवातीची फ्रिक्वेन्सी जितकी जास्त, तितका सुरुवातीचा टॉर्क कमी असतो, ज्यामुळे लोड चालवण्याची क्षमता कमी होते. सुरू करताना स्टेप लॉस होतो आणि थांबताना ओव्हरशूट होतो. स्टेपर मोटरने आवश्यक वेग लवकर गाठावा आणि स्टेप लॉस किंवा ओव्हरशूट होऊ नये, यासाठी महत्त्वाचे म्हणजे प्रवेग प्रक्रियेत आणि आवश्यक प्रवेग टॉर्कसाठी, प्रत्येक ऑपरेटिंग फ्रिक्वेन्सीवर स्टेपर मोटरद्वारे प्रदान केलेल्या टॉर्कचा पुरेपूर वापर करणे आणि तो टॉर्क ओलांडू नये. त्यामुळे, स्टेपर मोटरच्या कार्याला सामान्यतः प्रवेग, स्थिर वेग आणि मंदन या तीन टप्प्यांमधून जावे लागते. प्रवेग आणि मंदन प्रक्रियेचा वेळ शक्य तितका कमी आणि स्थिर वेगाचा वेळ शक्य तितका जास्त असावा. विशेषतः जलद प्रतिसादाची आवश्यकता असलेल्या कामांमध्ये, सुरुवातीच्या बिंदूपासून ते शेवटपर्यंत चालण्याचा वेळ सर्वात कमी असणे आवश्यक असते. यासाठी प्रवेग आणि मंदन प्रक्रिया सर्वात कमी असणे आवश्यक आहे, तर स्थिर वेगाचा वेळ सर्वाधिक असावा.

 

देश-विदेशातील शास्त्रज्ञ आणि तंत्रज्ञांनी स्टेपर मोटर्सच्या वेग नियंत्रण तंत्रज्ञानावर बरेच संशोधन केले आहे आणि घातांकी मॉडेल, रेषीय मॉडेल इत्यादींसारखे विविध प्रवेग आणि मंदन नियंत्रण गणितीय मॉडेल स्थापित केले आहेत. याच्या आधारावर, स्टेपर मोटर्सची गती वैशिष्ट्ये सुधारण्यासाठी आणि स्टेपर मोटर्सच्या वापराची व्याप्ती वाढवण्यासाठी विविध नियंत्रण सर्किट्सची रचना आणि विकास केला आहे. घातांकी प्रवेग आणि मंदन हे स्टेपर मोटर्सच्या अंगभूत क्षण-वारंवारता वैशिष्ट्यांचा विचार करते, ज्यामुळे स्टेपर मोटर हालचालीत कोणताही टप्पा न गमावता राहील याची खात्री होते, तसेच मोटरच्या अंगभूत वैशिष्ट्यांचा पुरेपूर वापर करून वेग वाढवण्याचा वेळ कमी होतो. परंतु मोटरवरील भारातील बदलांमुळे हे साध्य करणे कठीण होते. तर रेषीय प्रवेग आणि मंदन केवळ मोटरच्या भार क्षमतेच्या मर्यादेतील कोनीय वेग आणि स्पंद यांच्यातील समानुपाती संबंधाचा विचार करते, पुरवठा व्होल्टेजमधील चढउतार, भाराचे वातावरण आणि वैशिष्ट्यांमधील बदलांचा विचार करत नाही. या वेग वाढवण्याच्या पद्धतीत प्रवेग स्थिर असतो, याचा तोटा असा आहे की ते स्टेपर मोटरच्या आउटपुट टॉर्कच्या वेगातील बदलांच्या वैशिष्ट्यांचा पूर्णपणे विचार करत नाही, ज्यामुळे उच्च वेगावर स्टेपर मोटरमध्ये बिघाड होऊ शकतो. पायरीचा.

 

हा स्टेपर मोटर्सच्या तापन तत्त्वाचा आणि प्रवेग/अवरोधन प्रक्रिया नियंत्रण तंत्रज्ञानाचा परिचय आहे.

जर तुम्हाला आमच्याशी संवाद साधायचा असेल आणि सहकार्य करायचे असेल, तर कृपया आमच्याशी संपर्क साधा!

आम्ही आमच्या ग्राहकांशी जवळून संवाद साधतो, त्यांच्या गरजा ऐकतो आणि त्यांच्या विनंतीनुसार कार्यवाही करतो. आमचा विश्वास आहे की, उत्पादनाची गुणवत्ता आणि ग्राहक सेवा यांवरच उभयपक्षी फायदेशीर भागीदारी आधारलेली असते.