在現代自動(dòng)化控制系統中,步進(jìn)電機一種數字式執行元件,在運動(dòng)控制系統中得到廣泛的應用。許多用戶(hù)朋友在使用步進(jìn)電機的時(shí)候,感覺(jué)電機工作時(shí)有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現象是否正常。
上發(fā)熱是步進(jìn)電機的一個(gè)普遍現象,但怎樣的發(fā)熱程度才算正常,以及如何盡量減小步進(jìn)電機發(fā)熱呢?以下是
簡(jiǎn)單的分析。
一、步進(jìn)電機發(fā)熱的原因:
1
、步進(jìn)電機為什么會(huì )發(fā)熱對于各種步進(jìn)電機而言,內部都是由鐵芯和繞組線(xiàn)圈組成的。繞組有電阻,通電會(huì )產(chǎn)生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這我們常說(shuō)的銅隕,
電流不是標準的直流或正弦波,還會(huì )產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場(chǎng)中也會(huì )產(chǎn)生損耗,其大小與材料、電流、頻率、電壓有關(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì )以發(fā)熱的形式表現出來(lái),從而影響電機的效率。步進(jìn)電機
追求定位精度和力矩輸出,效率比較低,電流
比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉速而變化,因而步進(jìn)電機普遍存在發(fā)熱
,且
比
交流電機嚴重。
2
、步進(jìn)電機發(fā)熱的合理范圍電機發(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)才會(huì )被破壞。
只要內部不超過(guò)130度,電機便不會(huì )損壞,而
表面溫度會(huì )在90度以下。
,步進(jìn)電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡(jiǎn)單的溫度測量方法有用點(diǎn)溫計的,也可以粗略判斷:用手可以觸摸1-2秒
,不超過(guò)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
了。
3
、步進(jìn)電機發(fā)熱隨速度變化的采用恒流驅動(dòng)技術(shù)時(shí),步進(jìn)電機在靜態(tài)和低速下,電流會(huì )維持
恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到
程度,電機內部反電勢升高,電流將逐步下降,力矩也會(huì )下降。
,因銅損帶來(lái)的發(fā)熱
就與速度
相關(guān)了。靜態(tài)和低速時(shí)發(fā)熱高,高速時(shí)發(fā)熱低。但是鐵損(雖然占的比例較。┳兓
卻不盡然,而電機整個(gè)的發(fā)熱是二者之和,
上述只是
。
二、電機的發(fā)熱現象的危害性:
發(fā)熱帶來(lái)的影響電機發(fā)熱雖然不會(huì )影響電機的壽命,對大多數客戶(hù)
沒(méi)必要理會(huì )。但是,嚴重的發(fā)熱會(huì )帶
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(huì )影響電機的動(dòng)態(tài)響應,高速會(huì )
失步。又如有些場(chǎng)合不允許電機的過(guò)度發(fā)熱,如醫療器械和高精度的測試設備等。
三、步進(jìn)電機的發(fā)熱問(wèn)題的方法:
1、減少電機的發(fā)熱減少發(fā)熱,減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個(gè)方向,減少電陰和電流,這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機,對兩相電機,能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機,但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。
2、對于已經(jīng)選定的電機,則應充分驅動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機功能,前者在電機處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流,后者干脆將電流切斷。容-源-電-子-網(wǎng)-為你提供技術(shù)支持
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