تحليل سبب تسخين المحرك المتدرج

بعد ذلكمحرك متدرجيبدأ هناك تثبيط لدوران التيار العامل، مثل المصعد الذي يحوم في حالة الهواء، هذا التيار هو الذي سوف يتسبب في ارتفاع درجة حرارة المحرك، وهذه ظاهرة طبيعية.

捕获

السبب الأول.

واحدة من أهم المزايا التيمحركات متدرجةهو التحكم الدقيق الذي يُمكن تحقيقه في نظام الحلقة المفتوحة. يعني هذا التحكم عدم الحاجة إلى معلومات تغذية راجعة حول موضع (الدوار).

يُجنّب هذا التحكم استخدام أجهزة استشعار باهظة الثمن وأجهزة تغذية راجعة مثل مُرمِّزات بصرية، إذ يكفي تتبع نبضات الخطوة المدخلة فقط لمعرفة موضع الدوار. مؤخرًا، أبلغ بعض العملاء مهندسي محركات شانغشي أن محركات السائر معرضة أيضًا لمشاكل ارتفاع درجة الحرارة، فكيف يُمكن حل هذه المشكلة؟ 

1, تقليلمحرك متدرجالحرارة، وتقليل الحرارة هو تقليل فقدان النحاس والحديد. تقليل فقدان النحاس في اتجاهين، وتقليل التيار الكهربائي، مما يتطلب اختيار مقاومة صغيرة وتيار مُصنّف صغير قدر الإمكان عند استخدام المحرك، وهو محرك متدرج ثنائي الطور، في المحركات المتسلسلة بدلاً من المحركات المتوازية، ولكن هذا غالبًا ما يتعارض مع متطلبات عزم الدوران والسرعة العالية.

2. بالنسبة للمحرك الذي تم اختياره، يجب الاستفادة الكاملة من وظيفة التحكم في نصف التيار التلقائي ووظيفة عدم الاتصال بالإنترنت، حيث تعمل الوظيفة الأولى على تقليل التيار تلقائيًا عندما يكون المحرك في حالة راحة، بينما تعمل الوظيفة الأخيرة ببساطة على قطع التيار.

٣. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن شكل موجة التيار في محرك السائر الفرعي قريب من الجيبية، فإن التوافقيات أقل، وبالتالي يكون تسخين المحرك أقل. هناك طرق قليلة لتقليل فقد الحديد، ويرتبط مستوى الجهد به. على الرغم من أن محرك السائر عالي الجهد سيزيد من خصائص السرعة العالية، إلا أنه سيزيد أيضًا من توليد الحرارة. 

4، يجب اختيار مستوى الجهد المناسب لمحرك القيادة، مع الأخذ بعين الاعتبار النطاق العالي، والنعومة والحرارة، والضوضاء وغيرها من المؤشرات.

السبب الثاني.

على الرغم من أن حرارة محرك السائر لا تؤثر عادةً على عمر المحرك، إلا أن معظم العملاء لا ينتبهون لها. إلا أنها قد تُسبب بعض الآثار السلبية. على سبيل المثال، قد يؤثر معامل التمدد الحراري الداخلي لكل جزء من محرك السائر على تغيرات الإجهاد الهيكلي المختلفة والتغيرات الطفيفة في فجوة الهواء الداخلية على الاستجابة الديناميكية لمحرك السائر، مما قد يؤدي إلى فقدان الخطوة عند السرعات العالية. ومن الأمثلة الأخرى على ذلك أن بعض الحالات لا تسمح بتوليد حرارة زائدة لمحركات السائر، مثل الأجهزة الطبية ومعدات الاختبار عالية الدقة. لذلك، يجب التحكم في حرارة محرك السائر. تُسبب هذه العوامل ارتفاع درجة حرارة المحرك.

1، التيار الذي تم ضبطه بواسطة السائق أكبر من التيار المقدر للمحرك

2- سرعة المحرك سريعة جدًا

٣. المحرك نفسه لديه عزم دوران كبير وعزم دوران كبير، لذلك حتى التشغيل بسرعة متوسطة سيكون ساخنًا، لكنه لا يؤثر على عمر المحرك. نقطة إزالة المغناطيسية للمحرك تتراوح بين ١٣٠ و٢٠٠ درجة مئوية، لذا فإن المحرك في ٧٠-٩٠ درجة مئوية ظاهرة طبيعية، طالما أن درجة الحرارة أقل من ١٣٠ درجة مئوية لا توجد مشكلة بشكل عام. إذا شعرت بارتفاع درجة الحرارة، يتم ضبط تيار التشغيل على حوالي ٧٠٪ من تيار المحرك المقدر أو تقليل سرعة المحرك.

السبب الثالث.

يُستخدم محرك السائر، كعنصر تشغيل رقمي، على نطاق واسع في أنظمة التحكم في الحركة. يشعر العديد من المستخدمين والأصدقاء الذين يستخدمون محركات السائر بحرارة عالية عند تشغيل المحرك، ويشككون في ذلك، ولا يعرفون ما إذا كانت هذه الظاهرة طبيعية. في الواقع، تُعد الحرارة ظاهرة شائعة في محركات السائر، ولكن ما هي درجة الحرارة الطبيعية؟ وكيف يُمكن تقليل حرارة محرك السائر؟

 

وفيما يلي نقوم ببعض التصنيفات البسيطة، ونأمل أن يكون ذلك في العمل الفعلي للتطبيقات العملية:.

1 مبدأ تسخين المحرك

عادةً ما نرى جميع أنواع المحركات، بما في ذلك القلب الداخلي والملف اللولبي. للملف مقاومة، وعند تنشيطه، يُنتج فقدًا يتناسب حجمه مع مربع المقاومة والتيار، والذي يُشار إليه غالبًا بفقدان النحاس. إذا لم يكن التيار تيارًا مستمرًا أو موجة جيبية قياسية، بل أيضًا فقدًا توافقيًا؛ ويتأثر القلب بتيار إيدي التباطؤ، وفي المجال المغناطيسي المتردد، يُنتج أيضًا فقدًا في حجم المادة والتيار والتردد والجهد، وهو ما يُسمى بفقدان الحديد. يتجلى فقد النحاس والحديد في شكل حرارة، مما يؤثر على كفاءة المحرك. تتميز محركات السائر عمومًا بدقة تحديد المواقع وعزم الدوران، وكفاءتها منخفضة نسبيًا، والتيار كبير نسبيًا، ومكوناتها التوافقية عالية، ويتغير تردد تيار التناوب أيضًا مع السرعة، وبالتالي، تُنتج محركات السائر عمومًا حرارة، وهو وضع أكثر خطورة من محركات التيار المتردد العامة.

2 محرك متدرج نطاق الحرارة المعقول

يعتمد الحد المسموح به لتوليد الحرارة في المحرك بشكل كبير على مستوى عزله الداخلي. يتلف العزل الداخلي فقط عند درجات حرارة عالية (فوق ١٣٠ درجة). لذا، طالما أن درجة الحرارة الداخلية لا تتجاوز ١٣٠ درجة، فلن يتلف المحرك الحلقة، وستكون درجة حرارة السطح أقل من ٩٠ درجة عند هذه النقطة. لذلك، فإن درجة حرارة سطح محرك السائر تتراوح بين ٧٠ و٨٠ درجة مئوية، وهي درجة طبيعية. طريقة قياس درجة الحرارة البسيطة مفيدة باستخدام مقياس حرارة نقطي، ويمكنك أيضًا تحديدها بشكل تقريبي: يمكن لمسها باليد لأكثر من ثانية أو ثانيتين، ولا تتجاوز ٦٠ درجة؛ ويمكن لمسها باليد فقط، حوالي ٧٠-٨٠ درجة؛ تتبخر بضع قطرات من الماء بسرعة، وهي أكثر من ٩٠ درجة مئوية.

تسخين محرك السائر ذو الثلاث خطوات مع تغيير السرعة

عند استخدام تقنية محرك التيار المستمر، يبقى التيار ثابتًا في المحرك الخطوي عند السرعات الثابتة والمنخفضة للحفاظ على عزم دوران ثابت. عند ارتفاع السرعة إلى حد معين، يرتفع الجهد المضاد الداخلي للمحرك، وينخفض ​​التيار تدريجيًا، وينخفض ​​عزم الدوران أيضًا. لذلك، تعتمد حالة التسخين الناتجة عن فقدان النحاس على السرعة. عادةً ما تُولّد السرعات الثابتة والمنخفضة حرارة عالية، بينما تُولّد السرعات العالية حرارة منخفضة. مع ذلك، فإن تغيرات فقدان الحديد (وإن كانت بنسبة أقل) ليست متماثلة، وحرارة المحرك الكلية هي مجموع الاثنين، لذا فإن ما سبق هو مجرد حالة عامة.

4 الحرارة الناتجة عن الاصطدام

على الرغم من أن حرارة المحرك لا تؤثر عادةً على عمره الافتراضي، إلا أن معظم العملاء لا ينتبهون لها. ولكن لها آثار سلبية خطيرة. على سبيل المثال، تؤدي معاملات التمدد الحراري المختلفة للأجزاء الداخلية للمحرك إلى تغيرات في الإجهاد الهيكلي، كما أن التغيرات الطفيفة في فجوة الهواء الداخلية تؤثر على الاستجابة الديناميكية للمحرك، مما يؤدي إلى فقدانه للسرعة عند السرعات العالية. ومن الأمثلة الأخرى على ذلك أن بعض الحالات لا تسمح بالحرارة الزائدة للمحرك، مثل المعدات الطبية ومعدات الاختبار عالية الدقة. لذلك، يجب التحكم في توليد الحرارة للمحرك حسب الحاجة.

 5 كيفية تقليل حرارة المحرك

تقليل توليد الحرارة يعني تقليل فقد النحاس والحديد. تقليل فقد النحاس في اتجاهين، وتقليل المقاومة والتيار، مما يتطلب اختيار مقاومة صغيرة وتيار مُصنّف صغير قدر الإمكان عند تشغيل المحرك ثنائي الطور على التوالي دون الحاجة إلى محرك متوازي. لكن هذا غالبًا ما يتعارض مع متطلبات عزم الدوران والسرعة العالية. بالنسبة للمحرك المُختار، يجب استخدام وظيفة التحكم التلقائي في نصف التيار ووظيفة عدم الاتصال بشكل كامل، حيث تُقلل الأولى التيار تلقائيًا عندما يكون المحرك في حالة سكون، بينما تقطع الثانية التيار ببساطة. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لأن شكل موجة التيار قريب من الجيب، فإن التوافقيات الأقل في محرك التقسيم ستقلل أيضًا من تسخينه. هناك طرق قليلة لتقليل فقد الحديد، ويرتبط مستوى الجهد بها. على الرغم من أن المحرك الذي يعمل بجهد عالٍ سيزيد من خصائص السرعة العالية، إلا أنه سيزيد أيضًا من توليد الحرارة. لذلك، يجب اختيار مستوى جهد التشغيل المناسب، مع مراعاة السرعة العالية، والنعومة، والحرارة، والضوضاء، وغيرها من المؤشرات.

لجميع أنواع محركات السائر، يتكون الجزء الداخلي من قلب حديدي وملف لولبي. يحتوي الملف على مقاومة، وعند تنشيطه، يُنتج فقدانًا في التيار، يتناسب حجمه مع مربع المقاومة والتيار، والذي يُشار إليه غالبًا باسم "نيزك النحاس". إذا لم يكن التيار تيارًا مستمرًا أو موجة جيبية قياسية، فسينتج أيضًا فقدانًا في التوافقيات؛ أما القلب، فيتميز بتأثير تيار إيدي تباطؤي، وفي المجال المغناطيسي المتردد، يُنتج أيضًا فقدانًا في حجم المادة والتيار والتردد والجهد، وهو ما يُسمى فقدانًا في الحديد. يتجلى فقدان الحديد والنحاس في شكل حرارة، مما يؤثر على كفاءة المحرك. تتميز محركات السائر عمومًا بدقة تحديد المواقع وعزم الدوران، وكفاءتها منخفضة نسبيًا، والتيار كبير نسبيًا، ومكوناتها التوافقية عالية، ويتغير تردد تيار التناوب أيضًا مع السرعة، وبالتالي، فإن محركات السائر عمومًا تُنتج حرارة، وهو وضع أكثر خطورة من محركات التيار المتردد العامة.

 

 

 

 


وقت النشر: ١٦ نوفمبر ٢٠٢٢

أرسل رسالتك إلينا:

اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا.

أرسل رسالتك إلينا:

اكتب رسالتك هنا وأرسلها لنا.