數控火焰(yàn)切割機齒條步(bù)進電機傳動應用
發布時間:2014-5-6
數控火焰切割機齒條步進電機傳動應(yīng)用
在我(wǒ)們所接觸的數控火(huǒ)焰切割機齒條步(bù)進傳動結構中,針對切割使用過程(chéng)中可能存在的相關問(wèn)題包括(kuò)很多方麵,其中由於齒(chǐ)條傳動導致的(de)精度和速度(dù)影(yǐng)響,以及步進電機行走可(kě)能(néng)造成的發熱影響都是我們在使用數控火焰切(qiē)割機時需要(yào)注意的問題,以下武漢嘉倍徳科技將就上述情況以(yǐ)及(jí)處理辦法(fǎ)簡要說明。
一、數控火焰切割機的齒條傳動介紹
數(shù)控火焰切(qiē)割機的係(xì)統傳動主要是齒輪傳(chuán)動,那麽(me)齒輪傳動方式的概念是什麽呢?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(yè)壓撥叉自動變速,電機主軸仍為無級變(biàn)速,並實(shí)現主軸的正反啟動、停(tíng)止、製動。齒輪傳動方式在(zài)傳動性能以及價格(gé)上是目前常用的三類機械傳動方式中最為(wéi)均衡的(de)一類,相比皮帶傳動來說(shuō),齒輪傳動在長期的使用過程中其穩定性更高,而相比滾軸絲杆傳動來說,齒輪傳動價(jià)格則更為經濟,適合大多數加(jiā)工機械使用(yòng)。
在數控火焰切割機(jī)上使用齒輪傳動方(fāng)式,最主要的優勢在齒輪傳動在扭矩輸出方麵是沒有其他的傳動方式(shì)可以超過,關於扭矩輸出的優勢(shì),在一般平麵切割表現相對較(jiào)少,但應用於鋼管的(de)相貫線切割則十分明顯,特別(bié)是針對一些大口徑的鋼管切割轉(zhuǎn)動,齒輪(lún)傳動具有無(wú)可替代的地位。因(yīn)此一般要求極高扭矩輸出的情況下使用(yòng)。可以通過齒輪組的(de)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,發熱大,無法用於高(gāo)轉速的應用。
二、數控火焰切割機的步進電機應用(yòng)介紹(shào)
數控火焰切割機采用齒條配合步進電(diàn)機傳動,如果電機步(bù)進電機(jī)驅動器(qì)有自動半流模式,盡量讓(ràng)其工作在半流狀態(tài),因為此時(shí)電(diàn)機(jī)步進電機全流工作發(fā)熱最大。如果負載力矩(jǔ)範圍允許的情況下,可(kě)以把電機額定電流降下來,比如5A電機,讓其工作在4A狀(zhuàng)態下,選擇低(dī)電阻,低電流的數控(kòng)火焰切割機(jī)步進電機,減少銅損和鐵損(sǔn)。 加裝風機,強製(zhì)散熱。這裏我們也針對數(shù)控火焰(yàn)切割機的步進電機(jī)發熱問題予以具體說明:
1. 數控火焰切(qiē)割機步進電機發熱(rè)是否影響使用壽命?
數控火焰切割機電機發熱雖然一般(bān)不會影響電機的壽命(mìng),對大多數客戶來說沒必要理會。但是(shì)嚴重的發熱會帶來一些負麵影(yǐng)響。如電機內部各部分熱膨脹係數不同導致結構應力的變化和內部(bù)氣隙的微小變化,會影響(xiǎng)電機的動態響應,高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發熱,如醫療器械和高精度的測試設備等。對此嘉倍(bèi)徳科技認為對電機的發熱應當進行必(bì)要的控(kòng)製。保(bǎo)持電(diàn)機溫度運行在(zài)一個穩定的溫度範(fàn)圍(wéi)內將是一個(gè)比(bǐ)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(jì)術時,電機在(zài)靜態和低速下,電流會維持相對恒定,以保持恒力矩(jǔ)輸出。速度高到(dào)一定程度,電機內部反(fǎn)電勢升高,電流將逐步(bù)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(jìng)態和低速時一般發熱高,高速時發熱(rè)低。但是鐵(tiě)損(雖然占的(de)比例較(jiào)小)變化的情況卻不盡(jìn)然(rán),而電機整個的發(fā)熱是二者之和,所以上述隻是一般情況。
當然,任何電(diàn)機(jī)都會發熱,隻是發熱程度不同罷(bà)了,所以這一問題並非隻針對數控火(huǒ)焰切割機(jī)。對(duì)於各種(zhǒng)電機步進電機(jī)而言,內部都是由鐵芯和繞(rào)組線圈組(zǔ)成(chéng)的。繞組有電阻,通電會產(chǎn)生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比(bǐ),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(biàn)磁場中也會產生(shēng)損耗,其大小與材料,電流,頻率,電(diàn)壓有關,這叫鐵損。銅損和鐵損都會以(yǐ)發熱的形(xíng)式(shì)表現出來,從而影響電機(jī)的效率。
此外,數控火焰切割(gē)機步進電機一般追求定位精度和力矩輸出,效率比較低(dī),電流一(yī)般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也(yě)隨轉速而變化,因而電機步進電(diàn)機普遍存在發熱情況,且情(qíng)況比一般交流電機嚴(yán)重。
3. 數控火(huǒ)焰切割機步(bù)進電機(jī)發熱範圍
數控火焰(yàn)切割機(jī)步進電機發熱(rè)允許到什麽程度,主(zhǔ)要取決於電機(jī)內部絕緣等(děng)級。內部(bù)絕緣性能在高溫下(xià)(130度以上)才會被破壞。所以隻要內(nèi)部不超過130度,電機便不會損壞,而這時表麵溫度會在90度(dù)以下(xià)。所以,電(diàn)機步進電機(jī)表麵(miàn)溫度在70-80度都是正(zhèng)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;用手隻能碰一下,大(dà)約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化,則90度以上了。
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