הייסע קאַרטאָפל! "- דאָס איז אפשר דער ערשטער אָנריר וואָס פילע אינזשענירן, פאַבריקאַנטן און סטודענטן האָבן אויף מיקראָ סטעפּער מאָטאָרן בעת ​​פּראָיעקט דיבאַגינג. עס איז אַ גאָר געוויינטלעכע דערשיינונג פֿאַר מיקראָ סטעפּער מאָטאָרן צו דזשענערירן היץ בעת אָפּעראַציע. אָבער דער שליסל איז, ווי הייס איז נאָרמאַל? און ווי הייס צי ווייזט עס אויף אַ פּראָבלעם?

שטרענגע היץ ניט נאר רעדוצירט מאָטאָר עפעקטיווקייט, טאָרק, און אַקיעראַסי, נאָר אויך פאַרגיכערט אינעווייניקסטע איזאָלאַציע אַלטערונג אין דער לאַנגער לויף, וואָס לעסאָף פירט צו שטענדיקע שעדיקן צו דעם מאָטאָר. אויב איר האָט שוועריקייטן מיט דער היץ פון מיקראָ סטעפּער מאָטאָרן אויף אייער 3D דרוקער, CNC מאַשין, אָדער ראָבאָט, דעמאָלט איז דאָס אַרטיקל פֿאַר אײַך. מיר וועלן זיך פֿאַרטיפֿן אין די וואָרצל סיבות פון היץ און צושטעלן אײַך מיט 5 באַלדיקע קיל לייזונגען.

טייל 1: וואָרצל גרונט אויספאָרשונג - פארוואס דזשענערירט אַ מיקראָ סטעפּער מאָטאָר היץ?

ערשטנס, איז נויטיק צו קלארשטעלן א הויפט קאנצעפט: די היץ פון מיקרא סטעפער מאטארן איז אומפארמיידלעך און קען נישט אינגאנצן פארמיטן ווערן. איר היץ קומט הויפטזעכלעך פון צוויי אספעקטן:

1. אייַזן פארלוסט (קערן פארלוסט): דער סטאַטאָר פֿונעם מאָטאָר איז געמאַכט פֿון צוזאַמענגעשטעלטע סיליקאָן שטאָל בלעטער, און דאָס אָלטערנירנדיקע מאַגנעטישע פֿעלד וועט שאַפֿן ווירדשטראָמען און היסטערעזיס אין אים, וואָס וועט פֿאַראורזאַכן היץ-גענעראַציע. דער טייל פֿונעם פֿאַרלוסט איז פֿאַרבונדן מיט דער מאָטאָר-גיך (פֿרעקווענץ), און ווי העכער די גיך, אַלץ גרעסער איז געוויינטלעך דער אייַזן-פֿאַרלוסט.

2. קופּער פארלוסט (ווינדונג קעגנשטעל פארלוסט): דאָס איז די הויפּט מקור פון היץ און אויך אַ טייל וואָס מיר קענען זיך קאָנצענטרירן אויף אָפּטימיזירן. עס גייט נאָך דזשול'ס געזעץ: P=I² × R.

פּ (מאַכט אָנווער): די קראַפט איז גלייך פארוואנדלט געוואָרן אין היץ.

איך (איצט):דער קראַנט וואָס פליסט דורך די מאָטאָר ווינדונג.

ר (קעגנשטעל):דער אינערלעכער קעגנשטעל פון די מאָטאָר ווינדינג.

פשוט געזאגט, די סומע היץ וואס ווערט גענערירט איז פראפארציאנעל צום קוואדראט פונעם שטראם. דאס מיינט אז אפילו א קליינע פארגרעסערונג אין שטראם קען פירן צו א קוואדראט-פאכיגן אויפשטייג אין היץ. כמעט אלע אונזערע לייזונגען דרייען זיך ארום ווי אזוי וויסנשאפטלעך צו פארוואלטן דעם שטראם (I).

טייל 2: פינף הויפּט שולדיקע – אַנאַליז פון ספּעציפֿישע סיבות וואָס פירן צו שווערער היץ

ווען די מאָטאָר טעמפּעראַטור איז צו הויך (אַזאַ ווי צו הייס צו אָנרירן, געוויינטלעך העכער 70-80 °C), איז עס געוויינטלעך געפֿירט דורך איינער אָדער מער פון די פאלגענדע סיבות:

דער ערשטער שולדיקער איז אז דער דרייווינג קראַנט איז צו הויך געשטעלט

דאָס איז דער מערסט געוויינטלעכער און ערשטיקער טשעקפּוינט. כּדי צו באַקומען אַ גרעסערע אַרויסגאַנג טאָרק, דרייען באַניצער אָפט דעם קראַנט רעגולירנדיקן פּאָטענציאָמעטער אויף דרייווערס (אַזאַ ווי A4988, TMC2208, TB6600) צו פיל. דאָס האָט דירעקט רעזולטירט אין דעם אַז דער ווינדינג קראַנט (I) איז פיל העכער ווי דער רייטאַד ווערט פון דעם מאָטאָר, און לויט P=I² × R, איז די היץ שטאַרק געשטיגן. געדענקט: די פאַרגרעסערונג אין טאָרק קומט אויף די קאָסטן פון היץ.

צווייטע שולדיקע: אומרעכטע וואָולטידזש און דרייווינג מאָדע

צושטעל וואָולטאַזש צו הויך: די סטעפּער מאָטאָר סיסטעם נעמט אָן אַ "קאָנסטאַנט קראַנט דרייוו", אָבער אַ העכערע צושטעל וואָולטאַזש מיינט אַז דער דרייווער קען "שטופּן" דעם קראַנט אין די מאָטאָר ווינדינג מיט אַ שנעלער גיכקייט, וואָס איז נוציק פֿאַר פֿאַרבעסערן הויך-גיכקייט פאָרשטעלונג. אָבער, ביי נידעריקע גיכקייטן אָדער אין רו, קען איבערגעטריבענע וואָולטאַזש פאַרשאַפן דעם קראַנט צו כאַפּן צו אָפט, וואָס פאַרגרעסערט סוויטש פארלוסטן און פאַרשאַפן ביידע דעם דרייווער און מאָטאָר צו וואַרעמען זיך.

נישט ניצן מיקראָ סטעפּינג אָדער נישט גענוג סאַבדיוויזשאַן:אין פול-סטעפּ מאָדע, איז די קראַנט כוואַליעפאָרעם אַ קוואַדראַט כוואַליע, און דער קראַנט ענדערט זיך דראַמאַטיש. דער קראַנט ווערט אין דער שפּול ענדערט זיך פּלוצעם צווישן 0 און דעם מאַקסימום ווערט, וואָס רעזולטירט אין גרויסע דריימאָמענט ריפּל און ראַש, און אַ רעלאַטיוו נידעריקע עפעקטיווקייט. און מיקראָ סטעפּינג גלאַט די קראַנט ענדערונג קורווע (בעערעך אַ סינוס כוואַליע), רעדוצירט האַרמאָניק פארלוסטן און דריימאָמענט ריפּל, לויפט מער גלאַט, און געוויינטלעך רעדוצירט דורכשניטלעך היץ דזשענעריישאַן צו אַ געוויסן גראַד.

דריטע שולדיקע: איבערלאדונג אדער מעכאנישע פראבלעמען

איבערשטייגן די רייטאַד לאָוד: אויב דער מאָטאָר אַרבעט אונטער אַ לאַסט נאָענט צו אָדער איבערשטייגנדיק זיין האַלטן-מאָמענט פֿאַר אַ לאַנגע צייט, כּדי צו איבערקומען קעגנשטעל, וועט דער דרייווער ווייטער צושטעלן הויך קראַנט, וואָס רעזולטירט אין אַ אנהאַלטנדיק הויך טעמפּעראַטור.

מעכאנישע רייַבונג, מיסאַליינמענט, און דזשאַמינג: אומריכטיגע אינסטאַלאַציע פון ​​קאַפּלינגז, שלעכטע פירער רעלסן, און פרעמדע אָביעקטן אין די פיר שרויף קענען אַלע פאַראורזאַכן נאָך און אומנייטיקע לאַסטן אויף דעם מאָטאָר, צווינגען אים צו אַרבעטן האַרדער און דזשענערירן מער היץ.

פערטער שולדיקער: אומרעכטע מאָטאָר סעלעקציע

א קליין פערד וואס ציט א גרויסן וואגן. אויב דער פראיעקט אליין פארלאנגט א גרויסן דריי-מאמענט, און איר קלייבט א מאטאר וואס איז צו קליין אין גרייס (ווי למשל ניצן NEMA 17 צו טאן NEMA 23 ארבעט), דעמאלט קען עס נאר ארבעטן אונטער איבערלאסטונג פאר א לאנגע צייט, און שטארקע היץ איז אן אומפארמיידלעכע רעזולטאט.

פינפטע שולדיקע: שלעכטע ארבעטס סביבה און שלעכטע היץ דיסיפּיישאַן באדינגונגען

הויכע אַמביאַנט טעמפּעראַטור: דער מאָטאָר אַרבעט אין אַ פֿאַרמאַכטן אָרט אָדער אין אַ סביבה מיט אַנדערע היץ-קוואַלן אין דער נאָענט (ווי 3D דרוקער בעטן אָדער לאַזער קעפּ), וואָס רעדוצירט שטאַרק זײַן היץ-פֿאַרשפּרייטונג עפֿעקטיווקייט.

נישט גענוג נאַטירלעכע קאָנוועקשאַן: דער מאָטאָר אַליין איז אַ היץ-מקור. אויב די אַרומיקע לופט צירקולירט נישט, קען די היץ נישט אַוועקגעפירט ווערן אין אַ צייטיקן שטייגער, וואָס פירט צו היץ-אַנזאַמלונג און אַ קעסיידערדיקן טעמפּעראַטור-העכערונג.

טייל 3: פּראַקטישע לייזונגען - 5 עפעקטיווע קיל מעטאָדן פֿאַר דיין מיקראָ סטעפּער מאָטאָר

נאכדעם וואס מיר וועלן אידענטיפיצירן די סיבה, קענען מיר פארשרייבן די ריכטיגע מעדיצין. ביטע פאררעכטן די פראבלעם און אפטימיזירן אין די פאלגנדע סדר:

לייזונג 1: גענוי שטעלן דעם דרייווינג קראַנט (מערסט עפעקטיוו, ערשטער שריט)

אָפּעראַציע מעטאָד:ניצט אַ מולטימעטער צו מעסטן די קראַנט רעפערענץ וואָולטאַזש (Vref) אויף דעם דרייווער, און רעכנט אויס די קאָרעספּאָנדירנדיק קראַנט ווערט לויט דער פאָרמולע (פאַרשידענע פאָרמולעס פֿאַר פאַרשידענע דרייווערס). שטעלט עס צו 70% -90% פון די רייטאַד פאַסע קראַנט פון די מאָטאָר. למשל, אַ מאָטאָר מיט אַ רייטאַד קראַנט פון 1.5A קען זיין געשטעלט צווישן 1.0A און 1.3A.

פארוואס איז עס עפעקטיוו: עס רעדוצירט גלייך I אין דער היץ דזשענעריישאַן פאָרמולע און רעדוצירט היץ אָנווער דורך קוואַדראַט מאָל. ווען די טאָרק איז גענוג, דאָס איז די מערסט קאָסטן-עפעקטיוו קילן אופֿן.

לייזונג 2: אָפּטימיזירן די דרייווינג וואָולטידזש און געבן מיקראָ סטעפּינג

דרייוו וואָולטידזש: קלייבט אויס א וואלטאזש וואס פאסט צו אייערע שנעלקייט באדערפענישן. פאר רוב דעסקטאפ אפליקאציעס, איז 24V-36V א ראיאן וואס טרעפט א גוטע באלאנס צווישן פערפארמענס און היץ דזשענעראציע. פארמיידט צו ניצן איבערגעטריבן הויכע וואלטאזש. 

ענייבאַלן הויך סאַבדיוויזשאַן מיקראָ סטעפּינג: שטעלט דעם דרייווער צו א העכערן מיקרא סטעפּינג מאָדע (ווי 16 אדער 32 סאַבדיוויזשאַן). דאָס ברענגט נישט נאָר אַ גלאַטערע און שטילערע באַוועגונג, נאָר אויך רעדוצירט האַרמאָניק פארלוסטן צוליב דער גלאַטער קראַנט כוואַליעפאָרם, וואָס העלפט רעדוצירן היץ דזשענעריישאַן בעת ​​מיטל און נידעריק-גיכקייַט אָפּעראַציע.

לייזונג 3: אינסטאלירן היץ זינקען און געצוואונגענע לופט קילונג (פיזישע היץ דיסיפּיישאַן)

היץ דיסיפּיישאַן פינס: פֿאַר רובֿ מיניאַטור סטעפּער מאָטאָרן (ספּעציעל NEMA 17), איז צוקלעבן אָדער צוקלאַמערן אַלומינום צומיש היץ דיסיפּיישאַן פינס אויף די מאָטאָר האָוסינג די מערסט דירעקטע און עקאָנאָמישע מעטאָד. די היץ זינקען פאַרגרעסערט זייער די היץ דיסיפּיישאַן ייבערפלאַך שטח פון די מאָטאָר, ניצן נאַטירלעך קאַנוועקשאַן פון לופט צו באַזייַטיקן היץ.

געצוואונגענע לופט קילונג: אויב דער היץ-זינק עפעקט איז נאך אלץ נישט אידעאל, ספעציעל אין פארמאכטע פלעצער, איז צולייגן א קליינעם פען (ווי א 4010 אדער 5015 פען) פאר געצוואונגענע לופט קילונג די לעצטע לייזונג. לופט שטראם קען שנעל אוועקפירן היץ, און דער קיל-עפעקט איז גאר באדייטנד. דאס איז די סטאנדארט פראקטיק אויף 3D דרוקערס און CNC מאשינען.

לייזונג 4: אָפּטימיזירן דרייוו סעטטינגס (אַוואַנסירטע טעקניקס)

פילע מאָדערנע אינטעליגענטע דרייווס, פאָרשלאָגן אַוואַנסירטע קראַנט קאָנטראָל פאַנגקשאַנאַליטי:

סטעלטשאָפּ 2 און ספּרעדסייקל: מיט דעם פֿונקציע אַקטיוויזירט, ווען דער מאָטאָר איז סטאַציאָנירנדיק פֿאַר אַ געוויסע צייט, וועט דער דרייווינג קראַנט אויטאָמאַטיש פֿאַרקלענערן זיך צו 50% אָדער אפילו נידעריקער פֿון דעם אָפּערייטינג קראַנט. צוליב דעם וואָס דער מאָטאָר איז אין אַ האַלטן צושטאַנד פֿאַר רובֿ פֿון דער צייט, קען די פֿונקציע באַדייטנד רעדוצירן סטאַטישע היץ.

פארוואס עס ארבעט: אינטעליגענטע פאַרוואַלטונג פון קראַנט, צושטעלן גענוג מאַכט ווען נייטיק, רעדוצירן וויסט ווען נישט נייטיק, און גלייַך שפּאָרן ענערגיע און קילן פון די מקור.

לייזונג 5: קאָנטראָלירן די מעכאַנישע סטרוקטור און ווידער אויסקלײַבן (פונדאַמענטאַלע לייזונג)

מעכאנישע דורכקוק: דרייט מאַנועל דעם מאָטאָר שאַפט (אין אויסגעלאָשן צושטאַנד) און פילט אויב עס איז גלאַט. קאָנטראָלירט דעם גאַנצן טראַנסמיסיע סיסטעם צו זיכער מאַכן אַז עס זענען נישטאָ קיין געביטן פון ענגשאַפט, רייַבונג אָדער פאַרשטאָפּונג. אַ גלאַט מעכאַניש סיסטעם קען שטאַרק רעדוצירן די לאַסט אויף דעם מאָטאָר.

ווידער אויסוואל: אויב נאכדעם וואס מען פרובירט אלע אויבנדערמאנטע מעטאדן, איז דער מאטאר נאך אלץ הייס און דער דריי-מאמענט איז קוים גענוג, דאן איז עס מסתמא אז דער מאטאר איז אויסגעקליבן געווארן צו קליין. אויסטוישן דעם מאטאר מיט א גרעסערע ספעציפיקאציע (ווי למשל אפגרעידן פון NEMA 17 צו NEMA 23) אדער א העכערן ראטעד שטראם, און אים ערלויבן צו ארבעטן אין זיין באקוועמליכקייט זאנע, וועט נאטירלעך פונדאמענטאל לייזן דעם הייצונג פראבלעם.

פֿאָלגט דעם פּראָצעס צו אויספֿאָרשן:

קעגן א מיקרא סטעפער מאטאר מיט שטארקע היץ, קענט איר סיסטעמאטיש לייזן דאס פראבלעם דורך נאכפאלגן דעם פאלגנדן פראצעס:

מאָטאָר ווערט שטאַרק איבערהייצט

שריט 1: טשעק אויב דער דרייוו קראַנט איז געשטעלט צו הויך?

שריט 2: טשעק אויב די מעכאנישע לאסט איז צו שווער אדער די רייבונג איז הויך?

שריט 3: אינסטאַלירן פיזישע קיל-דעווייסעס

צוטשעפּען אַ היץ זינק

צולייגן געצוואונגענע לופט קילונג (קליינע פען)

האט זיך די טעמפּעראַטור פֿאַרבעסערט?

שריט 4: באַטראַכטן צו ווידער אויסקלייבן און פאַרבייַטן מיט אַ גרעסערן מאָטאָר מאָדעל