ステッピングモーターの発熱を抑えるにはどうすればいいですか?

デジタルアクチュエータとして、ステッピングモーター多くのモーション コントロール システムで広く使用されています。しかし、ステッピング モーターの多くのユーザーは、このような問題を抱えている可能性があります。ステッピング モーターは動作中に大量の熱を発生します。このブログでは、この現象の原因を探り、ステッピング モーターの発熱を抑えるための便利な対策をいくつか紹介します。

発熱の原因

ステッピングモーター内部の熱は、主に2つの側面から発生します。1つは、モーター内部の銅損と鉄損によるものです。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。損失の程度は抵抗と電流の2乗に比例し、銅隕石と呼ばれることがよくあります。ステッピングモーターの鉄心にはヒステリシス渦電流効果があります。交流磁場内では損失が発生し、損失の程度は材質、電流、周波数、電圧に関連し、鉄損と呼ばれます。銅損と鉄損は発熱の形で現れ、モーターの効率に影響を与えます。

2 つ目の理由は、モーターの動作中に電流と電圧が変化するため、モーターが熱を発生することです。ステッピング モーターは一般的に位置決め精度とトルク出力を追求しています。効率は比較的低く、電流は一般的に大きく、高調波が多いことがよくあります。電流の交番周波数も回転速度によって変化するため、ステッピング モーターは一般的に発熱状態になります。

ステッピングモーターの発熱の適正範囲

しかし、ステッピングモーターの温度が正常範囲にあるかどうかは、どうすればわかるのでしょうか。モーターの発熱の適正範囲は、主にモーターの内部絶縁レベルによって決まります。モーターの内部絶縁は、温度が 130 度を超えると破壊されます。したがって、内部が 130 度を超えない限り、モーターは損傷しません。この場合、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が 70-80 度であれば正常です。温度が正常かどうかを知るための簡単なヒントがいくつかあります。まず、温度計で大まかに判断することもできます。次に、モーターに手で 1-2 秒以上触れることができれば、モーターの表面温度が 80 度以下であることを意味します。最後に、水を数滴落とします。水がすぐに蒸発した場合、モーターの表面温度は 90 度以上になります。

発熱を抑える対策

1. モーターモデルの適切な選択

選択する際には、実際のニーズに応じて適切なモーターモデルを選択し、大きすぎるモーターや小さすぎるモーターは避けるようにしてください。モーターが大きすぎると、不要な電流や発熱が発生しやすくなり、小さすぎるモーターは負荷要件を満たさず、過度の疲労につながる可能性があります。

2. ドライブパラメータを最適化する

駆動パラメータ、特に電流制御パラメータを適切に設定します。電流の大きさと制御方法を調整することで、モーターの発熱度を効果的に制御できます。通常、電流を適切に減らすと発熱を減らすことができますが、モーターの動作性能に影響を与えないようにすることが重要です。

3. 放熱条件の改善

モーターの放熱条件を最適化すると、発熱を効果的に減らすことができます。モーターを換気の良い場所に設置し、ヒートシンクやファンなどの補助冷却装置を追加して放熱効率を高めます。

4. 負荷を軽減する

モーターの負荷を軽減すると、発熱を抑えることができます。伝動システムの合理的な設計、摩擦抵抗や慣性負荷の軽減などの方法により、モーターの負荷を効果的に軽減し、発熱を抑えることができます。

5.作業効率の最適化

モーターの効率を向上させると、エネルギー損失が減り、発熱が減ります。効率的なモーターとドライバーの選択、制御アルゴリズムの最適化、無負荷運転時間の短縮はすべて、モーターの動作効率を向上させることができます。

6.動作パラメータの適切な設定

実際のアプリケーション状況に基づいて、加速度、速度などのモーターの動作パラメータを適切に設定します。過度の加速度と速度はモーターの負荷と発熱を増加させる可能性があるため、これらのパラメータを適切に制御する必要があります。