Кайнар бәрәңге! "- Бу, күп кенә инженерлар, җитештерүчеләр һәм студентларның проектны көйләү вакытында микро-степпер моторларына беренче тапкыр кагылуы булырга мөмкин. Микро-степпер моторлары эш вакытында җылылык чыгаруы бик еш очрый торган күренеш. Ләкин төп мәсьәлә шунда: ничек җылыну нормаль? Һәм ул ничек җылыну проблеманы күрсәтә?"

Көчле җылыну моторның нәтиҗәлелеген, момент көчен һәм төгәллеген киметә генә түгел, ә озак вакытлы перспективада эчке изоляциянең картаюын тизләтә, нәтиҗәдә моторга даими зыян китерә. Әгәр дә сез 3D принтерыгызда, CNC машинагызда яки роботыгызда микро-баскычлы моторларның җылылыгы белән интегәсез икән, бу мәкалә сезнең өчен. Без кызуның төп сәбәпләрен тикшерәчәкбез һәм сезгә 5 тиз суыту чишелеше тәкъдим итәчәкбез.

1 нче өлеш: Төп сәбәпне тикшерү – ни өчен микро-степпер моторы җылылык чыгара?

Беренчедән, төп төшенчәне ачыкларга кирәк: микро-баскычлы моторларның җылынуы котылгысыз һәм аннан тулысынча котылып булмый. Аның җылынуы, нигездә, ике яктан килә:

1. Тимер югалту (үзәк югалту): Моторның статоры өем-өем кремний корыч битләреннән ясалган, һәм алмаш магнит кыры анда дулкын токлары һәм гистерезис барлыкка китерә, бу җылылык барлыкка китерүгә китерә. Югалтуның бу өлеше мотор тизлеге (ешлыгы) белән бәйле, һәм тизлек югарырак булган саен, тимер югалту гадәттә зуррак була.

2. Бакыр югалту (урнашма каршылыгы югалту): Бу җылылыкның төп чыганагы һәм без аны оптимальләштерүгә игътибар итә алабыз. Ул Джоуль законына туры килә: P=I ² × R.

P (электр энергиясен югалту): Энергия турыдан-туры җылылыкка әйләнә.

Мин (хәзерге):Мотор чыбыгы аша үткән ток.

R (Каршылык):Мотор чолганышының эчке каршылыгы.

Гади итеп әйткәндә, барлыкка килгән җылылык күләме токның квадратына пропорциональ. Бу токның кечкенә генә артуы да җылылыкның квадрат тапкыр артуына китерергә мөмкин дигән сүз. Безнең барлык чишелешләребез диярлек бу токны (I) фәнни яктан ничек идарә итәргә тирәсендә әйләнә.

2 нче өлеш: Биш төп сәбәпче - Көчле температурага китерә торган конкрет сәбәпләрне анализлау

Мотор температурасы бик югары булганда (мәсәлән, кагылырлык түгел, гадәттә 70-80 ° C тан артып китә), гадәттә, бу түбәндәге сәбәпләрнең берсе яки берничәсе аркасында килеп чыга:

Беренче гаеп - йөртү агымы артык югары куелган.

Бу иң еш очрый торган һәм төп тикшерү ноктасы. Зуррак чыгу моменты алу өчен, кулланучылар еш кына драйверларда (мәсәлән, A4988, TMC2208, TB6600) токны көйләүче потенциометрны артык күп боралар. Бу турыдан-туры чыбык тогы (I) моторның номиналь кыйммәтеннән күпкә артып китүенә китерде, һәм P=I ² × R буенча җылылык кискен артты. Исегездә тотыгыз: моментның артуы җылылык хисабына килә.

Икенче гаеп: дөрес булмаган көчәнеш һәм йөртү режимы

Туклану көчәнеше артык югары: Адымлы мотор системасы "даими токлы җайланма" куллана, ләкин югарырак көчәнеш йөртүчегә токны мотор чыбыгына тизрәк тизлектә "этеп" кертә алуын аңлата, бу югары тизлекле эшләүне яхшырту өчен файдалы. Ләкин түбән тизлектә яки тыныч хәлдә артык көчәнеш токның бик еш өзелүенә китерергә мөмкин, бу ачкыч югалтуларын арттыра һәм йөртүченең дә, моторның да җылынуына китерә.

Микро адымнар кулланылмау яки җитәрлек дәрәҗәдә бүленеш кулланылмау:Тулы адым режимында ток дулкыны формасы квадрат дулкын булып тора, һәм ток кискен үзгәрә. Катушкадагы ток кыйммәте кинәт 0 һәм максималь кыйммәт арасында үзгәрә, нәтиҗәдә зур момент дулкыннары һәм шау-шу барлыкка килә, һәм чагыштырмача түбән нәтиҗәлелек була. Ә микро адым ток үзгәрү кәкресен тигезли (якынча синус дулкыны), гармоник югалтуларны һәм момент дулкыннарын киметә, шомарак эшли һәм гадәттә уртача җылылык генерациясен билгеле бер дәрәҗәдә киметә.

Өченче гаеп: Артык йөкләнеш яки механик проблемалар

Номиналь йөкләнештән артып китү: Әгәр мотор озак вакыт дәвамында тоткарлау моментына якын яки аннан да артып киткән йөкләнеш астында эшләсә, каршылыкны җиңү өчен, йөртүче югары ток бирүен дәвам итәчәк, нәтиҗәдә югары температура сакланачак.

Механик ышкылу, тигезләнмәү һәм кысылу: Муфталарның дөрес урнаштырылмавы, начар юнәлеш бирүче рельслар һәм алып баручы винттагы чит әйберләр моторга өстәмә һәм кирәксез йөкләнеш китерергә мөмкин, бу аны күбрәк эшләргә һәм күбрәк җылылык чыгарырга мәҗбүр итә.

Дүртенче гаеп: Двигательне дөрес сайламау

Зур арбаны тарткан кечкенә ат. Әгәр проект үзе зур момент таләп итсә, һәм сез бик кечкенә зурлыктагы мотор сайласагыз (мәсәлән, NEMA 23 эшен башкару өчен NEMA 17 куллансагыз), ул озак вакыт артык йөкләнеш астында гына эшли ала, һәм көчле җылыну котылгысыз нәтиҗә.

Бишенче гаеп: начар эш шартлары һәм начар җылылык тарату шартлары

Югары әйләнә-тирә мохит температурасы: Мотор ябык урында яки якында башка җылылык чыганаклары (мәсәлән, 3D принтер катламнары яки лазер башлары) булган мохиттә эшли, бу аның җылылык тарату нәтиҗәлелеген сизелерлек киметә.

Табигый конвекция җитәрлек түгел: Мотор үзе җылылык чыганагы булып тора. Әгәр тирә-юньдәге һава әйләнмәсә, җылылык вакытында алып кителә алмый, бу җылылык туплануына һәм температураның өзлексез күтәрелүенә китерә.

3 нче өлеш: Гамәли чишелешләр - Микро адымлы моторыгыз өчен 5 нәтиҗәле суыту ысулы

Сәбәбен ачыклаганнан соң, без дөрес дару билгели алабыз. Зинһар, түбәндәге тәртиптә проблемаларны чишә һәм оптимальләштерә аласыз:

1 нче чишелеш: Йөртү агымын төгәл билгеләгез (иң нәтиҗәле, беренче адым)

Эшләү ысулы:Драйвердагы токның эталон көчәнешен (Vref) үлчәү өчен мультиметр кулланыгыз һәм формула буенча тиешле ток кыйммәтен исәпләгез (төрле драйверлар өчен төрле формулалар). Аны моторның номиналь фаза тогының 70% -90% итеп куегыз. Мәсәлән, номиналь тогы 1,5 А булган моторны 1,0 А һәм 1,3 А арасында куярга мөмкин.

Ни өчен ул нәтиҗәле: Ул җылылык генерацияләү формуласында I ны турыдан-туры киметә һәм җылылык югалтуны квадрат тапкырга киметә. Момент җитәрлек булганда, бу иң экономияле суыту ысулы.

2 нче чишелеш: Йөртү көчәнешен оптимальләштерегез һәм микро адымнарны эшләтеп җибәрегез

Җитәкләү көчәнеше: Тизлек таләпләрегезгә туры килә торган көчәнеш сайлагыз. Күпчелек өстәл кушымталары өчен 24V-36V - җитештерүчәнлек һәм җылылык җитештерү арасында яхшы балансны тәэмин итә торган диапазон. Артык югары көчәнеш кулланудан сакланыгыз. 

Югары бүлекчәле микро адымнарны эшләтеп җибәрегез: Драйверны югарырак микро адым режимына куегыз (мәсәлән, 16 яки 32 бүленеш). Бу хәрәкәтне шомарак һәм тынычрак кына түгел, ә шома ток дулкыны формасы аркасында гармоник югалтуларны да киметә, бу урта һәм түбән тизлекле эшләү вакытында җылылык бүленешен киметергә ярдәм итә.

3 нче чишелеш: Җылылык раковиналарын урнаштыру һәм мәҗбүри һава белән суыту (физик җылылык тарату)

Җылылык таратучы канатлар: Күпчелек миниатюр адымлы моторлар өчен (бигрәк тә NEMA 17), алюминий эретмәсеннән ясалган җылылык тарату канатларын мотор корпусына ябыштыру яки кысу иң туры һәм экономияле ысул булып тора. Җылылык тарату җайланмасы җылылыкны чыгару өчен һаваның табигый конвекциясен кулланып, моторның җылылык тарату өслеге мәйданын сизелерлек арттыра.

Мәҗбүри һава суыту: Әгәр җылылык йоту эффекты әле дә идеаль булмаса, бигрәк тә ябык урыннарда, мәҗбүри һава белән суыту өчен кечкенә вентилятор (мәсәлән, 4010 яки 5015 вентилятор) өстәү - иң яхшы чишелеш. Һава агымы җылылыкны тиз алып китә ала, һәм суыту эффекты бик зур. Бу 3D принтерларда һәм CNC станокларында стандарт практика.

4 нче чишелеш: Диск көйләүләрен оптимальләштерү (Алдынгы ысуллар)

Күп кенә заманча акыллы дисклар алдынгы ток белән идарә итү функцияләрен тәкъдим итә:

StealthShop II һәм SpreadCycle: Бу функция активлаштырылганда, мотор билгеле бер вакыт хәрәкәтсез торганда, йөртү тогы автоматик рәвештә эш тогының 50% ка яки хәтта аннан да түбәнрәккә кадәр кими. Мотор күпчелек вакыт тоткарлык хәлендә булганлыктан, бу функция статик җылынуны сизелерлек киметә ала.

Ни өчен ул эшли: Токны акыллы идарә итү, кирәк булганда җитәрлек энергия белән тәэмин итү, кирәк булмаганда калдыкларны киметү, һәм чыганактан энергия һәм суытуды турыдан-туры экономияләү.

5 нче чишелеш: Механик конструкцияне тикшерегез һәм яңадан сайлагыз (төп чишелеш)

Механик тикшерү: Мотор валын кул белән әйләндерегез (электр сүнгән хәлдә) һәм аның шома булуын тикшерегез. Тарту, ышкылу яки кысылу урыннары булмавын тәэмин итү өчен бөтен трансмиссия системасын тикшерегез. Шома механик система моторга йөкләнешне шактый киметергә мөмкин.

Яңадан сайлау: Әгәр югарыда күрсәтелгән барлык ысулларны кулланып караганнан соң да, мотор әле дә кайнар булса һәм момент көче җитәрлек булмаса, димәк, мотор бик кечкенә итеп сайланган булырга мөмкин. Моторны зуррак спецификация белән алыштыру (мәсәлән, NEMA 17 дән NEMA 23 ка күчерү) яки югарырак номиналь ток, һәм аңа үзенең уңайлы зонасында эшләргә мөмкинлек бирү, җылыту проблемасын, әлбәттә, төптән хәл итәчәк.

Тикшерү процессын үтәгез:

Микро-степпер моторы көчле җылыну белән очрашканда, сез түбәндәге процессны үтәп, проблеманы системалы рәвештә хәл итә аласыз:

Мотор нык кызып китә

1 нче адым: Драйвер тогы артык югары куелганмы икәнен тикшерегез?

2 нче адым: Механик йөкләнеш артык авырмы яки ышкылу югарымы икәнен тикшерегез?

3 нче адым: Физик суыту җайланмаларын урнаштырыгыз

Җылылык раковинасын беркетегез

Мәҗбүри һава белән суыту (кечкенә җилләткеч) өстәгез

Температура яхшырдымы?

4 нче адым: Зуррак мотор моделен яңадан сайлау һәм алыштыру турында уйлагыз