ハイブリッドステッピングモーターのメンテナンスのヒント

ハイブリッド ステッピング モーターは、永久磁石式ステッピング モーターと可変リラクタンス式ステッピング モーターの利点を統合して設計されています。さらに、2 相、3 相、5 相のハイブリッド ステッピング モーターに分類され、標準的なステップ角度は、2 相で 1.8°、3 相で 1.2°、5 相で 0.72° です。

ハイブリッド ステッピング モーターは、デジタル アクチュエータとして、モーション コントロール システムで幅広く使用されています。ハイブリッド ステッピング モーターの使用時に、かなりの発熱に気付くユーザーが多く、この現象が正常かどうかが懸念されます。実際には、ハイブリッド ステッピング モーターでは発熱はよく発生しますが、どの程度の発熱が正常とみなされるか、またそれを最小限に抑える方法を理解することが重要です。

• ハイブリッド ステッピング モーターが熱くなる理由を理解する:

• ハイブリッド ステッピング モーターが熱を発生する理由を理解するには、これらのモーターの構造と原理を理解する必要があります。ハイブリッド ステッピング モーターは、コアと巻線コイルで構成されています。巻線コイルには抵抗があり、電力を供給すると、電流と抵抗の 2 乗に比例した損失が発生します。これを銅損といいます。さらに、磁場の変化により、コアにヒステリシスと渦電流損失が発生します。これを鉄損といいます。銅損と鉄損はどちらも発熱に寄与し、モーターの効率に影響します。位置決め精度とトルク出力を優先するハイブリッド ステッピング モーターは、効率が低く、電流が高く、高調波成分が顕著なことが多く、一般的な AC モーターに比べて発熱が顕著になります。

• ハイブリッド ステッピング モーターの速度によって加熱が変化:

• 定電流駆動技術を採用すると、ハイブリッド ステッピング モーターは、静的および低速動作中に比較的一定の電流を維持し、一定のトルク出力を確保します。速度がある程度増加すると、内部の逆起電力が増加し、電流が徐々に減少し、その結果、トルクが減少します。したがって、銅損による発熱は速度に依存し、静的および低速では高くなり、高速では低くなります。ただし、鉄損の場合は状況がそれほど単純ではなく、全体的な発熱は両方の合計になります。

• ハイブリッドステッピングモーターの加熱を適切な範囲内に保つ:

• ハイブリッド ステッピング モーターの許容可能な加熱レベルは、主にモーターの内部絶縁クラスによって決まります。内部絶縁は、破損するまで高温 (130 度以上) に耐えます。内部温度が 130 度未満に保たれている限り、ハイブリッド ステッピング モーターは損傷を受けず、この時点で表面温度は通常 90 度未満に保たれます。したがって、表面温度が 70 ～ 80 度であれば正常と見なされます。簡単な温度測定方法には、ポイント温度計を使用するか、大まかな判断を下す方法があります。1 ～ 2 秒間触れることができれば、おそらく 60 度未満です。素早く触れれば、約 70 ～ 80 度です。数滴の水が急速に蒸発する場合は、おそらく 90 度以上です。もちろん、より正確な測定には温度計を使用することもできます。

• ハイブリッドステッピングモーターの発熱の低減:

• ハイブリッド ステッピング モーターの発熱を最小限に抑えるには、銅損と鉄損の両方を減らす努力をする必要があります。銅損を減らすには、可能な限り抵抗と定格電流が低いモーターを選択します。2 相モーターの場合、並列接続モーターの代わりに直列接続モーターを使用する必要がありますが、これはトルクと高速要件と矛盾する可能性があります。すでに選択されたハイブリッド ステッピング モーターの場合、ドライバーの自動半電流制御機能とオフライン機能を活用することが重要です。前者はモーターが静止しているときに電流を自動的に減らし、後者は電流を完全に遮断します。さらに、マイクロステップ ドライバーを使用すると、電流波形が正弦波に近くなり、高調波損失が減り、結果としてモーターの発熱が減ります。鉄損を減らすことは、電圧レベルなどの要因に依存するため、より困難です。高電圧駆動モーターは高速特性を強化しますが、発熱も増加します。したがって、高速性能、滑らかさ、および発熱のバランスをとる適切な駆動電圧を選択することが重要です。

• ハイブリッドステッピングモーターの過熱の影響:

• 一般的に、加熱はハイブリッド ステッピング モーターの寿命には影響せず、ほとんどのユーザーにとって問題にならないかもしれませんが、過度の加熱はいくつかの悪影響を及ぼす可能性があります。モーター内部のさまざまな部品の熱膨張係数の差により、構造的な応力の変化や内部クリアランスのわずかな変化が生じ、モーターの動的応答に影響を及ぼします。高速動作では、ステップが失われやすくなります。医療機器や高精度のテスト装置など、過度の加熱が許されない状況では、モーターの加熱を制御することが不可欠です。

結論は

これは、ハイブリッド ステッピング モーターのメンテナンスのヒントに関する包括的な洞察を提供します。Faradyi Motors は、ブラシレス モーター、DC サーボ モーター、ステッピング モーター、およびさまざまなマッチング コントローラーの研究開発を専門とし、専門的な技術サポートを提供しています。