Dicas de manutenção para motores de passo híbridos

O motor de passo híbrido é projetado integrando as vantagens dos motores de passo de ímã permanente e de relutância variável. É ainda dividido em motores de passo híbridos bifásicos, trifásicos e cincofásicos, com um ângulo de passo típico de 1,8° para bifásicos, 1,2° para trifásicos e 0,72° para cinco fases.

Motores de passo híbridos, como atuadores digitais, encontram amplas aplicações em sistemas de controle de movimento. Muitos usuários podem notar um aquecimento significativo ao usar motores de passo híbridos, levantando preocupações sobre se esse fenômeno é normal. Na realidade, o aquecimento é uma ocorrência comum em motores de passo híbridos, mas é crucial compreender qual grau de aquecimento é considerado normal e como minimizá-lo.

• Compreendendo por que os motores de passo híbridos esquentam:

• Para compreender por que os motores de passo híbridos geram calor, é necessário compreender a estrutura e os princípios desses motores. Os motores de passo híbridos consistem em um núcleo e bobinas de enrolamento. As bobinas do enrolamento possuem resistência e alimentá-las resulta em perdas proporcionais ao quadrado da corrente e da resistência, conhecidas como perdas de cobre. Além disso, há perdas por histerese e correntes parasitas no núcleo devido às variações do campo magnético, conhecidas como perdas de ferro. Tanto as perdas de cobre como as perdas de ferro contribuem para o aquecimento, afetando a eficiência do motor. Os motores de passo híbridos, que priorizam a precisão do posicionamento e a saída de torque, geralmente apresentam menor eficiência, corrente mais alta e componentes harmônicos significativos, resultando em aquecimento perceptível em comparação com motores CA típicos.

• O aquecimento varia com a velocidade em motores de passo híbridos:

• Ao empregar a tecnologia de acionamento de corrente constante, os motores de passo híbridos mantêm uma corrente relativamente constante durante a operação estática e de baixa velocidade para garantir uma saída de torque constante. À medida que a velocidade aumenta até certo ponto, a força contraeletromotriz interna aumenta, fazendo com que a corrente diminua gradativamente e, conseqüentemente, o torque diminua. Portanto, o aquecimento devido às perdas no cobre depende da velocidade, sendo maior em velocidades estáticas e baixas e menor em altas velocidades. Contudo, a situação não é tão simples para as perdas de ferro, e o aquecimento global é a soma de ambos.

• Mantendo o aquecimento do motor de passo híbrido dentro de uma faixa razoável:

• O nível aceitável de aquecimento em motores de passo híbridos depende principalmente da classe de isolamento interno do motor. O isolamento interno resiste a altas temperaturas (acima de 130 graus) antes de quebrar. Enquanto a temperatura interna permanecer abaixo de 130 graus, o motor de passo híbrido permanece intacto e, neste ponto, a temperatura da superfície normalmente permanece abaixo de 90 graus. Portanto, temperaturas superficiais de 70 a 80 graus são consideradas normais. Métodos simples de medição de temperatura incluem o uso de um termômetro pontual ou fazer julgamentos aproximados: se você puder tocá-lo por 1-2 segundos, provavelmente está abaixo de 60 graus; um toque rápido indica aproximadamente 70-80 graus; e se algumas gotas de água vaporizarem rapidamente, provavelmente está acima de 90 graus. Obviamente, uma pistola de temperatura também pode ser usada para medições mais precisas.

• Reduzindo o aquecimento em motores de passo híbridos:

• Para minimizar o aquecimento em motores de passo híbridos, devem ser feitos esforços para reduzir as perdas de cobre e de ferro. A redução das perdas no cobre envolve a seleção de motores com menor resistência e corrente nominal, quando possível. Para motores bifásicos, devem ser usados motores conectados em série em vez de motores conectados em paralelo, embora isso possa entrar em conflito com os requisitos de torque e alta velocidade. Para motores de passo híbridos já selecionados, é essencial aproveitar o controle automático de meia corrente e as funções off-line do driver. O primeiro reduz automaticamente a corrente quando o motor está estático e o último corta completamente a corrente. Além disso, o uso de drivers de microstepping resulta em uma forma de onda de corrente mais próxima das ondas senoidais, reduzindo as perdas harmônicas e, consequentemente, o aquecimento do motor. Reduzir as perdas no ferro é mais desafiador, pois depende de fatores como o nível de tensão. Os motores de acionamento de alta tensão melhoram as características de alta velocidade, mas também aumentam o aquecimento. Portanto, é crucial escolher uma tensão de acionamento apropriada que equilibre desempenho de alta velocidade, suavidade e aquecimento.

• Impactos do aquecimento excessivo em motores de passo híbridos:

• Embora o aquecimento geralmente não afete a vida útil dos motores de passo híbridos e possa não ser uma preocupação para a maioria dos usuários, o aquecimento intenso pode ter alguns efeitos negativos. Os diferentes coeficientes de expansão térmica de diferentes peças dentro do motor podem induzir alterações de tensão estrutural e pequenas alterações nas folgas internas, impactando a resposta dinâmica do motor. A operação em alta velocidade pode ficar propensa a perder etapas. Em situações onde o aquecimento excessivo não é permitido, como equipamentos médicos e dispositivos de teste de alta precisão, é essencial controlar o aquecimento do motor.

Para concluir

isso fornece insights abrangentes sobre dicas de manutenção para motores de passo híbridos. A Faradyi Motors é especializada na pesquisa e desenvolvimento de motores sem escova, servo motores DC, motores de passo e vários controladores correspondentes, oferecendo suporte técnico profissional.