스테퍼 모터는 디지털 실행 요소로서 모션 제어 시스템에 널리 사용됩니다. 스테퍼 모터를 사용하는 많은 사용자와 친구들은 모터가 높은 열을 발생시킨다고 생각하며, 이러한 현상이 정상적인 현상인지 확신하지 못합니다. 실제로 열은 스테퍼 모터에서 흔히 발생하는 현상이지만, 어느 정도의 열이 정상으로 간주될 수 있을까요? 그리고 스테퍼 모터의 열을 최소화하는 방법은 무엇일까요?
1. 스테퍼 모터가 가열되는 이유를 이해합니다.
모든 종류의 스테퍼 모터는 내부 구조가 철심과 권선 코일로 구성됩니다. 권선 저항에 따라 전력 손실이 발생하며, 손실 크기와 저항 및 전류는 제곱에 비례합니다. 이를 흔히 동손이라고 합니다. 전류가 표준 직류 또는 사인파가 아닌 경우 고조파 손실이 발생합니다. 코어 히스테리시스와 와전류 효과도 발생하며, 교류 자기장 내에서도 손실이 발생하는데, 이는 재료의 크기, 전류, 주파수, 전압과 관련이 있으며, 이를 철손이라고 합니다. 동손과 철손은 열 발생의 형태로 나타나 모터의 효율에 영향을 미칩니다.
스테핑 모터는 일반적으로 위치 정확도와 토크 출력을 추구하며, 효율은 비교적 낮고, 전류는 일반적으로 크고 고조파 성분이 높으며, 전류의 주파수는 속도와 변화에 따라 번갈아 나타나기 때문에 스테핑 모터는 일반적으로 열 문제가 있으며, 일반 AC 모터보다 문제가 심각합니다.
2. 스테퍼 모터의 열 제어는 합리적인 범위 내에서 이루어집니다.
모터의 열 허용 범위는 주로 모터 내부 절연 수준에 따라 달라집니다. 내부 절연은 고온(130도 이상)에 도달하기 전까지는 파괴되지 않습니다. 따라서 내부 온도가 130도를 넘지 않는 한 모터는 손상되지 않으며, 표면 온도는 90도 미만으로 유지됩니다. 따라서 스테퍼 모터 표면 온도가 70~80도는 정상입니다. 온도계를 이용한 간단한 온도 측정 방법으로도 대략적으로 판단할 수 있습니다. 손으로 1~2초 이상 만져도 60도를 넘지 않습니다. 손으로 만져도 70~80도 정도입니다. 물 몇 방울이 빠르게 증발하면 90도가 넘습니다. 물론 온도계를 사용하여 측정할 수도 있습니다.
3. 스테퍼 모터는 속도 변화에 따라 가열됩니다.
정전류 구동 기술을 사용하면 스테퍼 모터가 정적이고 저속일 때 전류는 비교적 일정하게 유지되어 일정한 토크 출력을 유지합니다.
속도가 일정 수준 이상 높아지면 모터 내부의 역전위가 상승하여 전류가 점차 감소하고 토크도 감소합니다. 따라서 구리 손실로 인한 발열은 속도와 관련이 있습니다.
열 발생은 일반적으로 정지 및 저속에서 높고 고속에서는 낮습니다. 그러나 철손(비록 비중은 작지만)의 변화는 그렇지 않으며, 전체 모터 열은 두 가지 열의 합으로 이루어지므로, 위의 내용은 일반적인 상황일 뿐입니다.
四、열의 영향
모터 열은 일반적으로 모터 수명에 영향을 미치지 않지만, 대부분의 고객은 주의를 기울일 필요가 없습니다. 그러나 심한 열은 몇 가지 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
예를 들어 모터 내부 부품의 열팽창 계수는 구조적 응력의 차이로 인해 발생하며, 내부 공극의 변화와 미세한 변화가 모터의 동적 응답에 영향을 미치며, 고속에서는 스텝을 잃기 쉽습니다.
또 다른 예로, 의료 장비나 고정밀 검사 장비처럼 모터의 과도한 가열을 허용하지 않는 경우가 있습니다. 따라서 모터의 열 관리가 필수적입니다.
五、 모터의 발열을 줄입니다.
열을 낮추는 것은 구리 손실과 철 손실을 줄이는 것입니다. 구리 손실을 줄이는 것은 저항과 전류를 줄이는 두 가지 방법이 있습니다. 소형 모터, 2상 모터를 선택할 때는 저항과 정격 전류가 가능한 한 작은 모터를 선택해야 하며, 직렬 모터에는 병렬 모터를 사용할 필요가 없습니다.
하지만 이는 종종 토크와 고속의 요구 사항과 모순됩니다.
모터를 선택한 경우 드라이브의 자동 반전류 제어 기능과 오프라인 기능을 최대한 활용해야 합니다. 전자는 모터가 정지 상태에 있을 때 자동으로 전류를 줄이고, 후자는 단순히 전류를 차단합니다.
또한, 미세 분할 구동은 전류 파형이 정현파에 가까워 고조파가 적고 모터 발열이 적습니다. 철손을 줄이는 방법은 많지 않습니다. 고전압 구동 모터의 전압 레벨은 모터의 고속 특성 향상에 영향을 미치지만, 동시에 발열량도 증가합니다.
따라서 고속, 부드러움, 열, 소음 등의 지표를 고려하여 적절한 구동 전압 레벨을 선택해야 합니다.
게시 시간: 2024년 9월 13일