Viazi moto! "- Huenda hii ikawa ndiyo mguso wa kwanza ambao wahandisi, watengenezaji, na wanafunzi wengi huwa nao kwenye mota ndogo za kukanyagia wakati wa utatuzi wa miradi. Ni jambo la kawaida sana kwa mota ndogo za kukanyagia kutoa joto wakati wa operesheni. Lakini jambo la msingi ni kwamba, joto ni la kawaida kiasi gani? Na joto linaonyesha tatizo ni kiasi gani?"

Kupasha joto kali sio tu kwamba hupunguza ufanisi wa injini, torque, na usahihi, lakini pia huharakisha kuzeeka kwa insulation ya ndani kwa muda mrefu, na hatimaye kusababisha uharibifu wa kudumu kwa injini. Ikiwa unapambana na joto la injini ndogo za stepper kwenye printa yako ya 3D, mashine ya CNC, au roboti, basi makala haya ni kwa ajili yako. Tutachunguza chanzo cha homa na kukupa suluhisho 5 za kupoeza mara moja.

Sehemu ya 1: Uchunguzi wa chanzo cha chanzo - kwa nini mota ndogo ya kukanyagia hutoa joto?

Kwanza, ni muhimu kufafanua dhana kuu: kupasha joto kwa mota ndogo za kukanyagia ni jambo lisiloepukika na haliwezi kuepukwa kabisa. Joto lake linatokana hasa na vipengele viwili:

1. Kupotea kwa chuma (kupotea kwa kiini): Stata ya mota imetengenezwa kwa karatasi za chuma za silikoni zilizorundikwa, na uwanja wa sumaku unaobadilika utazalisha mikondo ya eddy na hysteresis ndani yake, na kusababisha uzalishaji wa joto. Sehemu hii ya hasara inahusiana na kasi ya mota (marudio), na kadiri kasi inavyokuwa juu, ndivyo hasara ya chuma inavyokuwa kubwa zaidi kwa kawaida.

2. Kupoteza shaba (kupoteza upinzani wa vilima): Hii ndiyo chanzo kikuu cha joto na pia sehemu ambayo tunaweza kuzingatia katika kuboresha. Inafuata sheria ya Joule: P=I² × R.

P (kupoteza nguvu): Nguvu hiyo ilibadilishwa moja kwa moja kuwa joto.

Mimi (sasa):Mkondo unaopita kupitia vilima vya injini.

R (Upinzani):Upinzani wa ndani wa vilima vya injini.

Kwa ufupi, kiasi cha joto kinachozalishwa ni sawia na mraba wa mkondo. Hii ina maana kwamba hata ongezeko dogo la mkondo linaweza kusababisha ongezeko la joto mara moja. Karibu suluhisho zetu zote zinahusu jinsi ya kudhibiti kisayansi mkondo huu (I).

Sehemu ya 2: Visababishi vitano vikuu - Uchambuzi wa sababu maalum zinazosababisha homa kali

Wakati halijoto ya injini ni kubwa mno (kama vile kuwa na joto kali sana kugusa, kwa kawaida huzidi 70-80 ° C), kwa kawaida husababishwa na moja au zaidi ya sababu zifuatazo:

Sababu ya kwanza ni kwamba mkondo wa kuendesha gari umewekwa juu sana

Hii ndiyo sehemu ya ukaguzi ya kawaida na ya msingi. Ili kupata torque kubwa ya kutoa, watumiaji mara nyingi hugeuza potentiometer inayodhibiti mkondo wa umeme kwenye madereva (kama vile A4988, TMC2208, TB6600) kupita kiasi. Hii ilisababisha moja kwa moja mkondo wa vilima (I) kuzidi thamani iliyokadiriwa ya mota, na kulingana na P=I² × R, joto liliongezeka sana. Kumbuka: ongezeko la torque huja kwa gharama ya joto.

Kisababishi cha pili: Volti isiyofaa na hali ya kuendesha gari

Volti ya usambazaji ni kubwa mno: Mfumo wa mota ya stepper hutumia "kiendeshi cha mkondo wa mara kwa mara", lakini volteji ya juu ya usambazaji inamaanisha kuwa dereva anaweza "kusukuma" mkondo kwenye injini inayozunguka kwa kasi ya haraka, ambayo ni muhimu kwa kuboresha utendaji wa kasi ya juu. Hata hivyo, kwa kasi ya chini au wakati wa kupumzika, volteji nyingi inaweza kusababisha mkondo kukata mara nyingi sana, na kuongeza hasara za swichi na kusababisha dereva na mota kupasha joto.

Kutotumia hatua ndogo au ugawaji usiotosha:Katika hali kamili ya hatua, umbo la wimbi la sasa ni wimbi la mraba, na mkondo hubadilika sana. Thamani ya sasa katika koili hubadilika ghafla kati ya 0 na thamani ya juu zaidi, na kusababisha ripple kubwa ya torque na kelele, na ufanisi mdogo kiasi. Na kukanyaga kidogo hulainisha mkunjo wa mabadiliko ya mkondo (takriban wimbi la sine), hupunguza hasara za harmonic na ripple ya torque, huendesha vizuri zaidi, na kwa kawaida hupunguza wastani wa uzalishaji wa joto kwa kiasi fulani.

Kisababishi cha tatu: Matatizo ya upakiaji kupita kiasi au ya kiufundi

Kuzidi mzigo uliokadiriwa: Ikiwa mota itafanya kazi chini ya mzigo ulio karibu au unaozidi torque yake ya kushikilia kwa muda mrefu, ili kushinda upinzani, dereva ataendelea kutoa mkondo wa juu, na kusababisha halijoto ya juu inayoendelea.

Msuguano wa mitambo, upangaji usiofaa, na msongamano: Ufungaji usiofaa wa viunganishi, reli duni za mwongozo, na vitu vya kigeni kwenye skrubu ya risasi vyote vinaweza kusababisha mizigo ya ziada na isiyo ya lazima kwenye mota, na kuilazimisha kufanya kazi kwa bidii zaidi na kutoa joto zaidi.

Sababu ya nne: Uchaguzi usiofaa wa injini

Farasi mdogo akivuta mkokoteni mkubwa. Ikiwa mradi wenyewe unahitaji torque kubwa, na unachagua mota ambayo ni ndogo sana kwa ukubwa (kama vile kutumia NEMA 17 kufanya kazi ya NEMA 23), basi inaweza kufanya kazi kwa muda mrefu tu ikiwa imezidiwa kupita kiasi, na joto kali ni matokeo yasiyoepukika.

Chanzo cha tano: Mazingira duni ya kazi na hali mbaya ya uondoaji joto

Joto la juu la mazingira: Mota hufanya kazi katika nafasi iliyofungwa au katika mazingira yenye vyanzo vingine vya joto karibu (kama vile vitanda vya printa vya 3D au vichwa vya leza), ambayo hupunguza sana ufanisi wake wa uondoaji wa joto.

Upungufu wa msongamano wa asili: Mota yenyewe ni chanzo cha joto. Ikiwa hewa inayozunguka haizunguki, joto haliwezi kuchukuliwa kwa wakati unaofaa, na kusababisha mkusanyiko wa joto na kupanda kwa joto mfululizo.

Sehemu ya 3: Suluhisho za Vitendo - Mbinu 5 Bora za Kupoeza kwa Mota Yako Ndogo ya Kukanyaga

Baada ya kubaini chanzo, tunaweza kuagiza dawa sahihi. Tafadhali suluhisha na uboreshe kwa mpangilio ufuatao:

Suluhisho la 1: Weka mkondo wa kuendesha kwa usahihi (hatua ya kwanza yenye ufanisi zaidi)

Mbinu ya uendeshaji:Tumia multimeter kupima volteji ya marejeleo ya mkondo (Vref) kwenye kiendeshi, na uhesabu thamani ya mkondo inayolingana kulingana na fomula (fomula tofauti kwa madereva tofauti). Iweke hadi 70% -90% ya mkondo wa awamu uliokadiriwa wa mota. Kwa mfano, mota yenye mkondo uliokadiriwa wa 1.5A inaweza kuwekwa kati ya 1.0A na 1.3A.

Kwa nini ina ufanisi: Inapunguza moja kwa moja I katika fomula ya uzalishaji wa joto na hupunguza upotevu wa joto kwa mara za mraba. Wakati torque inatosha, hii ndiyo njia ya kupoeza yenye gharama nafuu zaidi.

Suluhisho la 2: Boresha voltage ya kuendesha na uwashe kukanyagia kidogo

Volti ya kuendesha: Chagua volteji inayolingana na mahitaji yako ya kasi. Kwa programu nyingi za kompyuta za mezani, 24V-36V ni masafa ambayo yana usawa mzuri kati ya utendaji na uzalishaji wa joto. Epuka kutumia volteji ya juu kupita kiasi. 

Washa hatua ndogo ndogo za ugawaji wa juu: Weka kiendeshi kwenye hali ya juu zaidi ya kukanyagia kwa kasi ndogo (kama vile ugawaji wa 16 au 32). Hii sio tu kwamba huleta mwendo laini na tulivu, lakini pia hupunguza hasara za harmonic kutokana na umbo laini la mkondo, ambalo husaidia kupunguza uzalishaji wa joto wakati wa operesheni ya kasi ya kati na ya chini.

Suluhisho la 3: Kuweka sinki za joto na kupoeza hewa kwa nguvu (utoaji wa joto kimwili)

Mapezi ya utakaso wa joto: Kwa mota nyingi ndogo za kukanyagia (hasa NEMA 17), kubandika au kubana mapezi ya kutawanya joto ya aloi ya alumini kwenye nyumba ya injini ndiyo njia ya moja kwa moja na ya kiuchumi zaidi. Kifaa cha kuzama joto huongeza sana eneo la uso wa injini kwa kutumia msongamano wa hewa asilia ili kuondoa joto.

Kupoeza hewa kwa nguvu: Ikiwa athari ya kuzama kwa joto bado si nzuri, hasa katika nafasi zilizofungwa, kuongeza feni ndogo (kama vile feni ya 4010 au 5015) kwa ajili ya kupoeza hewa kwa nguvu ndiyo suluhisho bora. Mtiririko wa hewa unaweza kuondoa joto haraka, na athari ya kupoeza ni muhimu sana. Huu ndio utaratibu wa kawaida kwenye printa za 3D na mashine za CNC.

Suluhisho la 4: Boresha Mipangilio ya Hifadhi (Mbinu za Kina)

Viendeshi vingi vya kisasa vya akili, hutoa utendaji wa hali ya juu wa udhibiti wa mkondo:

StealthShop II na Mzunguko wa Spread: Kwa kipengele hiki kuwezeshwa, wakati mota haijatulia kwa muda, mkondo wa kuendesha utapungua kiotomatiki hadi 50% au hata chini ya mkondo wa uendeshaji. Kwa sababu ya mota kuwa katika hali ya kushikilia kwa muda mwingi, kipengele hiki kinaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa joto tuli.

Kwa nini inafanya kazi: Usimamizi wa busara wa mkondo, kutoa nguvu ya kutosha inapohitajika, kupunguza taka inapohitajika, na kuokoa moja kwa moja nishati na kupoeza kutoka kwa chanzo.

Suluhisho la 5: Angalia muundo wa mitambo na uchague upya (suluhisho la msingi)

Ukaguzi wa mitambo: Zungusha shafti ya mota kwa mkono (katika hali ya kuzima umeme) na uhisi kama ni laini. Angalia mfumo mzima wa usafirishaji ili kuhakikisha hakuna maeneo ya kubana, msuguano, au msongamano. Mfumo laini wa mitambo unaweza kupunguza sana mzigo kwenye mota.

Uteuzi upya: Ikiwa baada ya kujaribu mbinu zote zilizo hapo juu, mota bado ina joto na torque haitoshi, basi kuna uwezekano kwamba mota imechaguliwa kuwa ndogo sana. Kubadilisha mota na vipimo vikubwa (kama vile kusasisha kutoka NEMA 17 hadi NEMA 23) au mkondo uliokadiriwa juu, na kuiruhusu kufanya kazi ndani ya eneo lake la starehe, kimsingi kutatatua tatizo la kupasha joto.

Fuata mchakato ili kuchunguza:

Kwa kukabiliana na motor ndogo ya stepper yenye joto kali, unaweza kutatua tatizo kwa utaratibu kwa kufuata mchakato ufuatao:

Mota ina joto kali sana

Hatua ya 1: Angalia kama mkondo wa kiendeshi umewekwa juu sana?

Hatua ya 2: Angalia kama mzigo wa mitambo ni mzito sana au msuguano ni mkubwa?

Hatua ya 3: Sakinisha vifaa vya kupoeza vya kimwili

Ambatisha sinki ya joto

Ongeza upoezaji wa hewa kwa nguvu (feni ndogo)

Je, halijoto imeimarika?

Hatua ya 4: Fikiria kuchagua upya na kubadilisha na modeli kubwa ya mota