コンピュータ化された刺繡機メンテナンスガイド：刺繡機ステッピングモーターの加熱問題とその解決策

コンピュータ刺繍機のモーターは、刺繡機の伝送システムにおいて非常に重要なコンポーネントであり、ステッピングモーターが一般的に使用されています。デジタルアクチュエータとして、ステッピングモーターはモーションコントロールシステムで広く使用されています。

多くのユーザーや友人は、ステッピングモーターを使用するとモーターに熱がかかると感じており、この現象が正常であるかどうかについて疑問を持っています。実際、加熱はステッピングモーターでは一般的な現象ですが、通常はどのような加熱が行われ、ステッピングモーターの加熱を最小限に抑えるにはどうすればよいでしょうか。この記事では、これらの問題について簡単に分析します。

1.ステッピングモーターが熱くなるのはなぜですか？

さまざまなステッピングモーターの内部は、鉄心と巻線コイルで構成されています。 巻線には抵抗があり、通電すると損失が発生します。損失は​​、抵抗と電流の2乗に比例します。これは、私たちがしばしば銅損と呼ぶものです。電流が標準のDC波または正弦波でない場合、高調波損失も発生します。鉄心にはヒステリシスがあります渦電流効果も交流磁界の損失を引き起こします。その大きさは、材料、電流、周波数、および電圧に関連しています。これは鉄損と呼ばれます。銅損と鉄損の両方が熱の形で現れ、それによってモーターの効率に影響を与えます。ステッピングモーターは一般に、比較的低い効率、比較的大きな電流、および高次高調波成分で、位置決め精度とトルク出力を追求します。電流交番の頻度も速度によって変化します。したがって、ステッピングモーターは一般的に発熱があり、状況はより一般的です。ACモーターは深刻です。

2.ステッピングモーターの加熱の妥当な範囲はどれくらいですか？

モーターの許容加熱度は、主にモーターの内部絶縁レベルに依存します。 内部の絶縁性能は高温（130度以上）で破壊されます。内部が130度を超えない限り、モーターが損傷することはなく、表面温度は90度未満になります。したがって、ステッピングモーターの表面温度は70〜80度で正常です。温度測定の簡単な方法は、点温度計を使用することです。大まかに判断することもできます。手で1〜2秒以上、60度を超えない範囲で触れることができます。手で触れることができるのは約70〜80度です。数滴の水を滴らせてすぐに怒りますそれは90度以上です。

3.ステッピングモーターの加熱は速度とともに変化します

定電流駆動技術を使用する場合、ステッピングモーターの電流は、一定のトルク出力を維持するために、静的および低速で比較的一定に保たれます。 速度が一定のレベルまで高くなると、モーター内部の逆起電力が増加し、電流が徐々に減少し、トルクも減少します。したがって、銅損によって発生する熱は速度に関係しています。熱は一般に、静的および低速では高く、高速では低くなります。ただし、鉄損は（わずかな割合ではありますが）別の状況で変化し、モーターの全体的な加熱は2つの合計であるため、上記は一般的な状況にすぎません。

4.熱の影響は何ですか？

モーターの加熱は一般的にモーターの寿命に影響を与えませんが、ほとんどのお客様が気にする必要はありません。 ただし、重度の発熱はいくつかの悪影響をもたらします。 たとえば、モーターの内部部品の熱膨張係数が異なると、構造応力が変化し、内部のエアギャップがわずかに変化するため、モーターの動的応答に影響が出て、高速でステップが失われやすくなります。別の例として、医療機器や高精度試験機器など、モーターの過度の加熱が許可されない場合があります。したがって、モーターの加熱には必要な制御を行う必要があります。

5.モーターの加熱を減らす方法は？

熱を減らすことは、銅損と鉄損を減らすことです。 銅損を減らすには、抵抗と電流を減らす2つの方法があります。モデルを選択するときは、抵抗が小さく定格電流が小さいモーターを選択する必要があります。二相モーターの場合、直列に接続できるモーターは並列に接続する必要はありません。しかし、これはしばしばトルクと高速の要件と矛盾します。

選択したモーターについては、ドライバーの自動半電流制御機能とオフライン機能を最大限に活用する必要があります。前者はモーターが静止状態のときに自動的に電流を減らし、後者は単に電流を遮断します。さらに、サブディビジョンドライブの電流波形が正弦波に近いため、高調波が少なくなり、モーターの発熱が少なくなります。鉄の損失を減らす方法は多くありません。電圧レベルはそれに関連しています。高電圧駆動モーターは高速特性の向上をもたらしますが、発熱も増加します。したがって、高速、安定性、発熱を考慮して、適切な駆動電圧レベルを選択する必要があります。