電機(jī)發(fā)熱的四個(gè)原因及檢測(cè)方法

電機(jī)工作時(shí)有較大的發(fā)熱,，心存疑慮，不知這種現(xiàn)象是否正常,。實(shí)際上發(fā)熱是步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)普遍現(xiàn)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(jī)發(fā)熱呢,？以下是發(fā)電機(jī)發(fā)熱的四個(gè)原因檢測(cè)方法

1,、步電機(jī)為什么會(huì)發(fā)熱

對(duì)各種步進(jìn)電機(jī)而言，內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的,。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,，這就是我們常說的銅隕,，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)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(yīng),，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(xiàn)出來，從而影響電機(jī)的效率,。步進(jìn)電機(jī)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(zhuǎn)速而變化,，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重,。

2,、電機(jī)發(fā)熱的合理范圍

電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級(jí),。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì)被破壞,。所以只要內(nèi)部不超過130度，電機(jī)便不會(huì)損壞,，而這時(shí)表面溫度會(huì)在90度以下,。所以，步進(jìn)電機(jī)表面溫度在70-80度都是正常的,。簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量方法有用點(diǎn)溫計(jì)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,。

3、電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況

采用恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)時(shí),，步進(jìn)電機(jī)在靜態(tài)和低速下,，電流會(huì)維持相對(duì)恒定，以保持恒力矩輸出,。速度高到一定程度,，電機(jī)內(nèi)部反電勢(shì)升高，電流將逐步下降,，力矩也會(huì)下降,。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了,。靜態(tài)和低速時(shí)一般發(fā)熱高,，高速時(shí)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(jī)整個(gè)的發(fā)熱是二者之和,，所以上述只是一般情況。

4,、發(fā)熱帶來的影響

電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會(huì)影響電機(jī)的壽命,，對(duì)大多數(shù)客戶來說沒必要理會(huì)。但是，嚴(yán)重的發(fā)熱會(huì)帶一些負(fù)面影響,。如電機(jī)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化，會(huì)影響電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),，高速會(huì)容易失步,。又如有些場(chǎng)合不允許電機(jī)的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測(cè)試設(shè)備等,。因此對(duì)電機(jī)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制

5,、如何減少電機(jī)的發(fā)熱

減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損,。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(jī),，對(duì)兩相電機(jī),，能用串聯(lián)的電機(jī)就不用并聯(lián)電機(jī)，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸,。對(duì)于已經(jīng)選定的電機(jī),，則應(yīng)充分利用驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機(jī)功能，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流,，后者干脆將電流切斷,。另外，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器由于電流波形接近正弦,，諧波少,，電機(jī)發(fā)熱也會(huì)較少。減少鐵損的辦法不多,，電壓等級(jí)與之有關(guān),，高壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)雖然會(huì)帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加,。所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí),，兼顧高帶性、平穩(wěn)性和發(fā)熱,、噪音等指標(biāo),。