ஸ்டெப்பர் மோட்டார் வெப்பமடைதலுக்கான காரணப் பகுப்பாய்வு

முதல் காரணம்.

மிகவும் அர்த்தமுள்ள நன்மைகளில் ஒன்றுஸ்டெப்பர் மோட்டார்கள்திறந்த-சுற்று அமைப்பில் அடையக்கூடிய துல்லியமான கட்டுப்பாடே திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாடு ஆகும். திறந்த-சுற்று கட்டுப்பாடு என்பது (ரோட்டரின்) நிலை குறித்த எந்தப் பின்னூட்டத் தகவலும் தேவையில்லை என்பதாகும்.

இந்தக் கட்டுப்பாடு, ஆப்டிகல் என்கோடர்கள் போன்ற விலையுயர்ந்த சென்சார்கள் மற்றும் பின்னூட்டச் சாதனங்களின் பயன்பாட்டைத் தவிர்க்கிறது, ஏனெனில் (ரோட்டரின்) நிலையை அறிந்துகொள்ள உள்ளீட்டு ஸ்டெப்பிங் துடிப்புகளை மட்டும் கண்காணித்தால் போதுமானது. சமீபத்தில், சில வாடிக்கையாளர்கள் எங்கள் ஷாங்ஷே மோட்டார் பொறியாளர்களிடம், ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களும் வெப்பப் பிரச்சனைகளுக்கு ஆளாகின்றன என்றும், இந்தச் சிக்கலை எவ்வாறு தீர்ப்பது என்றும் தெரிவித்துள்ளனர். 

1, குறைக்கவும்ஸ்டெப்பர் மோட்டார்வெப்பத்தைக் குறைப்பது என்பது தாமிர இழப்பு மற்றும் இரும்பு இழப்பைக் குறைப்பதாகும். இரு திசைகளிலும் தாமிர இழப்பைக் குறைப்பது, மின் −μετά

2. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மோட்டாருக்கு, டிரைவின் தானியங்கி அரை-மின்னோட்டக் கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடு மற்றும் ஆஃப்லைன் செயல்பாடு ஆகியவற்றை முழுமையாகப் பயன்படுத்த வேண்டும்; முந்தையது, மோட்டார் ஓய்வில் இருக்கும்போது மின்னோட்டத்தைத் தானாகவே குறைக்கும், பிந்தையது மின்னோட்டத்தை உடனடியாகத் துண்டிக்கும்.

3. மேலும், சப்-டிவிஷன் ஸ்டெப்பர் மோட்டார் டிரைவில் மின்னோட்ட அலைவடிவம் சைனசாய்டல் வடிவத்திற்கு நெருக்கமாகவும், ஹார்மோனிக்குகள் குறைவாகவும் இருப்பதால், மோட்டார் சூடாவதும் குறைவாக இருக்கும். இரும்பு இழப்பைக் குறைக்க சில வழிகளே உள்ளன; மின்னழுத்த நிலை அதனுடன் தொடர்புடையது. உயர் மின்னழுத்தத்தில் மோட்டாரை இயக்குவது அதன் அதிவேகப் பண்புகளை அதிகரித்தாலும், அது வெப்ப உருவாக்கத்தையும் அதிகரிக்கும். 

4. உயர் அதிர்வெண் வரம்பு, சீரான செயல்பாடு, வெப்பம், இரைச்சல் மற்றும் பிற குறிகாட்டிகளைக் கருத்தில் கொண்டு, பொருத்தமான இயக்கி மோட்டார் மின்னழுத்த அளவைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும்.

இரண்டாவது காரணம்.

ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் வெப்பம் பொதுவாக மோட்டாரின் ஆயுளைப் பாதிப்பதில்லை என்றாலும், பெரும்பாலான வாடிக்கையாளர்கள் அதைக் கவனிக்கத் தேவையில்லை. ஆனால், தீவிரமாகப் பார்த்தால் அது சில எதிர்மறை விளைவுகளை ஏற்படுத்தும். உதாரணமாக, ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் ஒவ்வொரு பாகத்தின் உள் வெப்ப விரிவாக்கக் குணகத்தில் ஏற்படும் வெவ்வேறு கட்டமைப்பு அழுத்த மாற்றங்கள் மற்றும் உள் காற்று இடைவெளியில் ஏற்படும் சிறிய மாற்றங்கள், ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் இயக்கப் பிரதிபலிப்பைப் பாதிக்கும்; அதிவேகத்தில் ஸ்டெப் எளிதில் தளர்ந்துவிடும். மற்றொரு உதாரணம், மருத்துவ சாதனங்கள் மற்றும் உயர்-துல்லிய சோதனை உபகரணங்கள் போன்ற சில சந்தர்ப்பங்களில் ஸ்டெப்பர் மோட்டார்கள் அதிகப்படியான வெப்பத்தை உருவாக்குவதை அனுமதிப்பதில்லை. எனவே, ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் வெப்பத்தைக் கட்டுப்படுத்துவது அவசியமாகிறது. இந்த அம்சங்களால்தான் மோட்டார் வெப்பம் ஏற்படுகிறது.

1, டிரைவரால் அமைக்கப்படும் மின்னோட்டமானது மோட்டாரின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தை விட அதிகமாக உள்ளது.

2. மோட்டாரின் வேகம் மிக அதிகமாக உள்ளது.

3. மோட்டாருக்கு அதிக நிலைம விசையும் நிலைநிறுத்தும் முறுக்கு விசையும் இருப்பதால், நடுத்தர வேகத்தில் இயங்கும்போது கூட அது சூடாகும், ஆனால் அது மோட்டாரின் ஆயுளைப் பாதிக்காது. மோட்டாரின் காந்தநீக்கப் புள்ளி 130-200 ℃ ஆகும், எனவே மோட்டார் 70-90 ℃ வெப்பநிலையில் இருப்பது ஒரு சாதாரண நிகழ்வாகும். 130 ℃-க்குக் குறைவாக இருக்கும் வரை பொதுவாக எந்தப் பிரச்சனையும் இல்லை. உண்மையிலேயே அதிக வெப்பமடைவதை நீங்கள் உணர்ந்தால், இயக்க மின்னோட்டத்தை, மோட்டாரின் மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தில் சுமார் 70% ஆக அமைக்கவும் அல்லது மோட்டார் வேகத்தை சற்றுக் குறைக்கவும்.

மூன்றாவது காரணம்.

ஒரு டிஜிட்டல் இயக்கும் உறுப்பாக, ஸ்டெப்பர் மோட்டார் இயக்கக் கட்டுப்பாட்டு அமைப்பில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களைப் பயன்படுத்தும் பல பயனர்களும் நண்பர்களும், மோட்டார் இயங்கும்போது அதிக வெப்பம் ஏற்படுவதாக உணர்கிறார்கள்; இந்த நிகழ்வு இயல்பானதா என்று அவர்களுக்குத் தெரியாமல் சந்தேகங்கள் எழுகின்றன. உண்மையில், வெப்பம் என்பது ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களில் காணப்படும் ஒரு பொதுவான நிகழ்வுதான். ஆனால், எந்த அளவு வெப்பம் இயல்பானதாகக் கருதப்படுகிறது, மேலும் ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் வெப்பத்தை எவ்வாறு குறைப்பது?

 

பின்வருவனவற்றை நாம் சில எளிய வகைப்பாடுகளைச் செய்கிறோம், இது நடைமுறைப் பயன்பாடுகளின் உண்மையான பணியில் உதவும் என நம்புகிறோம்.

1 மோட்டார் வெப்பமூட்டும் கொள்கை

நாம் பொதுவாக எல்லா வகையான மோட்டார்களையும், அவற்றின் உள்ளக உள்ளகம் மற்றும் சுருள் கம்பிச்சுருள்களையும் காண்கிறோம். சுருளில் மின்தடை உள்ளது; அதற்கு ஆற்றல் அளிக்கும்போது இழப்பு ஏற்படும். இந்த இழப்பின் அளவு, மின்தடை மற்றும் மின்னோட்டத்தின் இருமடிக்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். இது பெரும்பாலும் தாமிர இழப்பு (copper loss) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. மின்னோட்டம் வழக்கமான நேர் மின்னோட்டமாகவோ (DC) அல்லது சைன் அலையாகவோ (sine wave) இல்லாமல், ஹார்மோனிக் இழப்பாகவும் (harmonic loss) இருந்தால் இது நிகழும். உள்ளகத்தில் ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழல் மின்னோட்ட விளைவு (hysteresis eddy current effect) உள்ளது. மாறுதிசை காந்தப்புலத்தில் (alternating magnetic field) இது இழப்பை ஏற்படுத்தும். இதன் அளவு, மின்னோட்டம், அதிர்வெண், மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்து மாறுபடும். இது இரும்பு இழப்பு (iron loss) என்று அழைக்கப்படுகிறது. தாமிர இழப்பு மற்றும் இரும்பு இழப்பு ஆகியவை வெப்பத்தின் வடிவில் வெளிப்படும், இதனால் மோட்டாரின் செயல்திறனைப் பாதிக்கின்றன. ஸ்டெப்பர் மோட்டார்கள் பொதுவாக நிலைநிறுத்தல் துல்லியம் மற்றும் முறுக்குவிசை வெளியீட்டை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இவற்றின் செயல்திறன் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக இருக்கும், மின்னோட்டம் பொதுவாக ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருக்கும், மற்றும் அதிக ஹார்மோனிக் கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும். மின்னோட்ட மாற்றத்தின் அதிர்வெண்ணும் வேகத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். இதனால், ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களில் பொதுவாக வெப்பம் ஏற்படுகிறது, மேலும் இந்த நிலைமை பொதுவான மாறுதிசை மின்னோட்ட மோட்டாரை (AC motor) விட மிகவும் தீவிரமானது.

2 ஸ்டெப்பர் மோட்டார் வெப்பம் மிதமான வரம்பு

மோட்டாரில் வெப்பம் எந்த அளவிற்கு உருவாக அனுமதிக்கப்படுகிறது என்பது பெரும்பாலும் மோட்டாரின் உள் காப்புத் தரத்தைப் பொறுத்தது. அதிக வெப்பநிலையில் (130 டிகிரிக்கு மேல்) மட்டுமே உள் காப்பு சேதமடையும். எனவே, உள் வெப்பநிலை 130 டிகிரியைத் தாண்டாத வரை, மோட்டாரின் வளையம் சேதமடையாது, மேலும் அந்த நிலையில் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 90 டிகிரிக்குக் குறைவாக இருக்கும். ஆகையால், ஸ்டெப்பர் மோட்டாரின் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை 70-80 டிகிரியில் இருப்பது இயல்பானது. எளிய வெப்பநிலை அளவிடும் முறையான பாயிண்ட் தெர்மாமீட்டரைக் கொண்டு நீங்கள் தோராயமாகவும் தீர்மானிக்கலாம்: கையால் 1-2 வினாடிகளுக்கு மேல் தொட்டால், 60 டிகிரிக்கு மேல் இருக்காது; கையால் தொட்டால் மட்டும், சுமார் 70-80 டிகிரி; சில துளிகள் நீர் வேகமாக ஆவியானால், அது 90 டிகிரிக்கு மேல் இருக்கும்.

வேக மாற்றத்துடன் கூடிய 3 ஸ்டெப்பர் மோட்டார் வெப்பமூட்டி

நிலையான மின்னோட்ட இயக்கத் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும்போது, ​​ஸ்டெப்பர் மோட்டாரில் நிலையான மற்றும் குறைந்த வேகத்தில், நிலையான முறுக்குவிசை வெளியீட்டைப் பராமரிக்க மின்னோட்டம் நிலையாக இருக்கும். வேகம் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவிற்கு அதிகரிக்கும்போது, ​​மோட்டாரின் உள் எதிர் மின்னழுத்தம் உயர்கிறது, மின்னோட்டம் படிப்படியாகக் குறையும், முறுக்குவிசையும் குறையும். எனவே, தாமிர இழப்பினால் ஏற்படும் வெப்ப நிலை வேகத்தைச் சார்ந்து இருக்கும். பொதுவாக, நிலையான மற்றும் குறைந்த வேகத்தில் அதிக வெப்பம் உருவாகிறது, அதே சமயம் அதிக வேகத்தில் குறைந்த வெப்பம் உருவாகிறது. ஆனால், தாமிர இழப்பின் (சிறிய விகிதமாக இருந்தாலும்) மாற்றங்கள் ஒரே மாதிரியாக இருப்பதில்லை, மேலும் மோட்டாரின் மொத்த வெப்பம் இவ்விரண்டின் கூட்டுத்தொகையாகும், எனவே மேலே கூறப்பட்டது ஒரு பொதுவான நிலை மட்டுமே.

4 தாக்கத்தால் ஏற்பட்ட வெப்பம்

மோட்டாரின் வெப்பம் பொதுவாக அதன் ஆயுளைப் பாதிப்பதில்லை என்றாலும், பெரும்பாலான வாடிக்கையாளர்கள் அதைக் கவனத்தில் கொள்ளத் தேவையில்லை. ஆனால், தீவிரமாகச் செயல்பட்டால் அது சில எதிர்மறையான தாக்கங்களை ஏற்படுத்தும். உதாரணமாக, மோட்டாரின் உள் பாகங்களின் வெவ்வேறு வெப்ப விரிவாக்கக் குணகங்கள், கட்டமைப்பு அழுத்தத்தில் மாற்றங்களையும், உள் காற்று இடைவெளியில் சிறிய மாற்றங்களையும் ஏற்படுத்துகின்றன. இது மோட்டாரின் இயக்கப் பிரதிபலிப்பைப் பாதித்து, அதிவேகத்தில் வேகம் குறைவதை எளிதாக்கும். மற்றொரு உதாரணம், மருத்துவ உபகரணங்கள் மற்றும் உயர்-துல்லிய சோதனை உபகரணங்கள் போன்ற சில சந்தர்ப்பங்களில் மோட்டாரின் அதிகப்படியான வெப்பத்தை அனுமதிக்கக் கூடாது. எனவே, மோட்டாரின் வெப்ப உருவாக்கம் தேவைக்கேற்ப கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்.

 5 மோட்டாரின் வெப்பத்தைக் குறைப்பது எப்படி

வெப்ப உருவாக்கத்தைக் குறைப்பது என்பது, தாமிர இழப்பு மற்றும் இரும்பு இழப்பைக் குறைப்பதாகும். மின்தடை மற்றும் மின்னோட்டத்தைக் குறைப்பதன் மூலம் தாமிர இழப்பை இரு திசைகளிலும் குறைக்கலாம். இதற்கு, மோட்டாரைப் பயன்படுத்தும்போது குறைந்த மின்தடை மற்றும் முடிந்தவரை குறைந்த மதிப்பிடப்பட்ட மின்னோட்டத்தைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும். இரு-கட்ட மோட்டாரில், இணை மோட்டார் இல்லாமல் தொடர் இணைப்பில் மோட்டாரைப் பயன்படுத்தலாம். ஆனால் இது பெரும்பாலும் முறுக்குவிசை மற்றும் அதிவேகத்தின் தேவைகளுக்கு முரணாக அமைகிறது. தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட மோட்டாருக்கு, டிரைவின் தானியங்கி அரை-மின்னோட்டக் கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடு மற்றும் ஆஃப்லைன் செயல்பாடு ஆகியவற்றை முழுமையாகப் பயன்படுத்த வேண்டும். முந்தையது, மோட்டார் ஓய்வில் இருக்கும்போது தானாகவே மின்னோட்டத்தைக் குறைக்கிறது, பிந்தையது மின்னோட்டத்தை உடனடியாகத் துண்டித்துவிடுகிறது. மேலும், சப்-டிவிஷன் டிரைவில், மின்னோட்ட அலைவடிவம் சைனசாய்டலுக்கு நெருக்கமாகவும், ஹார்மோனிக்குகள் குறைவாகவும் இருப்பதால், மோட்டார் சூடாவதும் குறைவாக இருக்கும். இரும்பு இழப்பைக் குறைக்க சில வழிகளே உள்ளன, மேலும் மின்னழுத்த அளவு அதனுடன் தொடர்புடையது. உயர் மின்னழுத்தத்தில் இயக்கப்படும் ஒரு மோட்டார் அதிவேகப் பண்புகளை அதிகரித்தாலும், அது வெப்ப உருவாக்கத்தையும் அதிகரிக்கிறது. எனவே, அதிவேகம், சீரான இயக்கம், வெப்பம், இரைச்சல் மற்றும் பிற குறிகாட்டிகளைக் கருத்தில் கொண்டு, பொருத்தமான டிரைவ் மின்னழுத்த அளவைத் தேர்ந்தெடுக்க வேண்டும்.

அனைத்து வகையான ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களிலும், உட்புறம் ஒரு இரும்பு உள்ளகம் மற்றும் ஒரு சுருள் கம்பிச்சுருளால் ஆனது. சுருளில் மின்தடை உள்ளது; அதற்கு மின்சாரம் பாய்ச்சும்போது இழப்பு ஏற்படும். இந்த இழப்பின் அளவு, மின்தடை மற்றும் மின்னோட்டத்தின் வர்க்கத்திற்கு நேர் விகிதத்தில் இருக்கும். இது பெரும்பாலும் 'காப்பர் இழப்பு' (copper loss) என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. மின்னோட்டம் வழக்கமான நேர் மின்னோட்டமாகவோ (DC) அல்லது சைன் அலையாகவோ (sine wave) இல்லாமல் இருந்தால், அது ஹார்மோனிக் இழப்பாகவும் (harmonic loss) இருக்கும். உள்ளகத்தில் ஹிஸ்டெரிசிஸ் சுழல் மின்னோட்ட விளைவு (hysteresis eddy current effect) உள்ளது. மாறுதிசை காந்தப்புலத்தில் (alternating magnetic field) இது இழப்பை ஏற்படுத்தும். இதன் அளவு, மின்னோட்டம், அதிர்வெண், மின்னழுத்தம் ஆகியவற்றைப் பொறுத்தது. இது 'இரும்பு இழப்பு' (iron loss) என்று அழைக்கப்படுகிறது. காப்பர் இழப்பு மற்றும் இரும்பு இழப்பு ஆகியவை வெப்பத்தின் வடிவில் வெளிப்படும், இதனால் மோட்டாரின் செயல்திறனைப் பாதிக்கின்றன. ஸ்டெப்பர் மோட்டார்கள் பொதுவாக நிலைப்படுத்தல் துல்லியம் (positioning accuracy) மற்றும் முறுக்குவிசை வெளியீட்டை (torque output) நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளன. இவற்றின் செயல்திறன் ஒப்பீட்டளவில் குறைவாக இருக்கும், மின்னோட்டம் பொதுவாக ஒப்பீட்டளவில் அதிகமாக இருக்கும், மற்றும் அதிக ஹார்மோனிக் கூறுகளைக் கொண்டிருக்கும். மின்னோட்ட மாற்றத்தின் அதிர்வெண்ணும் வேகத்தைப் பொறுத்து மாறுபடும். இதனால், ஸ்டெப்பர் மோட்டார்களில் பொதுவாக வெப்பம் ஏற்படுகிறது, மேலும் இந்த நிலைமை பொதுவான மாறுதிசை மின்னோட்ட மோட்டாரை (AC motor) விட மிகவும் தீவிரமானது.