數控火焰切割機齒條步進電機傳動怎么應用
2021-12-15 15:01:00 點擊量：
數控火焰切割機齒條步進電機傳動應用 在我們所接觸的數控火焰切割機齒條步進傳動結構中，針對切割使用過程中可能存在的相關問題包括很多方面，其中由于齒條傳動導致的精度和速度影響，以及步進電機行走可能造成的發(fā)熱影響都是我們在使用數控火焰切割機時需要注意的問題，以下武漢嘉倍徳科技將就上述情況以及處理辦法簡要說明。 一、數控火焰切割機的齒條傳動介紹 數控火焰切割機的系統(tǒng)傳動主要是齒輪傳動，那么齒輪傳動方式的概念是什么呢？數控火焰切割機的齒輪傳動方式。簡單來說，所謂齒輪傳動是采用少數幾對齒輪降速，用液壓撥叉自動變速，電機主軸仍為無級變速，并實現(xiàn)主軸的正反啟動、停止、制動。齒輪傳動方式在傳動性能以及價格上是目前常用的三類機械傳動方式中最為均衡的一類，相比皮帶傳動來說，齒輪傳動在長期的使用過程中其穩(wěn)定性更高，而相比滾軸絲桿傳動來說，齒輪傳動價格則更為經濟，適合大多數加工機械使用。 在數控火焰切割機上使用齒輪傳動方式，最主要的優(yōu)勢在齒輪傳動在扭矩輸出方面是沒有其他的傳動方式可以超過，關于扭矩輸出的優(yōu)勢，在一般平面切割表現(xiàn)相對較少，但應用于鋼管的相貫線切割則十分明顯，特別是針對一些大口徑的鋼管切割轉動，齒輪傳動具有無可替代的地位。因此一般要求極高扭矩輸出的情況下使用?？梢酝ㄟ^齒輪組的切換得到不同的轉速比，從而適應更廣泛的加工需求。缺點是噪音大，發(fā)熱大，無法用于高轉速的應用。 二、數控火焰切割機的步進電機應用介紹 數控火焰切割機采用齒條配合步進電機傳動，如果電機步進電機驅動器有自動半流模式，盡量讓其工作在半流狀態(tài)，因為此時電機步進電機全流工作發(fā)熱最大。如果負載力矩范圍允許的情況下，可以把電機額定電流降下來，比如5A電機，讓其工作在4A狀態(tài)下，選擇低電阻，低電流的數控火焰切割機步進電機，減少銅損和鐵損。 加裝風機，強制散熱。這里我們也針對數控火焰切割機的步進電機發(fā)熱問題予以具體說明： 1. 數控火焰切割機步進電機發(fā)熱是否影響使用壽命？ 數控火焰切割機電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命，對大多數客戶來說沒必要理會。但是嚴重的發(fā)熱會帶來一些負面影響。如電機內部各部分熱膨脹系數不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化，會影響電機的動態(tài)響應，高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設備等。對此嘉倍徳科技認為對電機的發(fā)熱應當進行必要的控制。保持電機溫度運行在一個穩(wěn)定的溫度范圍內將是一個比較合適的選擇。 2. 數控火焰切割機步進電機發(fā)熱原因 數控火焰切割機步進電機采用恒流驅動技術時，電機在靜態(tài)和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機內部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關了。靜態(tài)和低速時一般發(fā)熱高，高速時發(fā)熱低。但是鐵損(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然，而電機整個的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。 當然，任何電機都會發(fā)熱，只是發(fā)熱程度不同罷了，所以這一問題并非只針對數控火焰切割機。對于各種電機步進電機而言，內部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。 此外，數控火焰切割機步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而電機步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。 3. 數控火焰切割機步進電機發(fā)熱范圍 數控火焰切割機步進電機發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內部不超過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，電機步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過60度;用手只能碰一下，大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。
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