電機工作時有較大的發(fā)熱,,心存疑慮,不知這種現(xiàn)象是否正常,。實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現(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電機發(fā)熱呢,?以下是發(fā)電機發(fā)熱的四個原因檢測方法
1,、步電機為什么會發(fā)熱
對各種步進電機而言,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,,如果電流不是標準的直流或正弦波,還會產(chǎn)生諧波損耗,;鐵心有磁滯渦流效應,,在交變磁場中也會產(chǎn)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。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,。
2、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(nèi)部絕緣等級,。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)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,,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。
3,、電機發(fā)熱隨速度變化的情況
采用恒流驅動技術時,,步進電機在靜態(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(nèi)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。
4,、發(fā)熱帶來的影響
電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命,,對大多數(shù)客戶來說沒必要理會。但是,,嚴重的發(fā)熱會帶一些負面影響,。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力的變化和內(nèi)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,。因此對電機的發(fā)熱應當進行必要的控制
5,、如何減少電機的發(fā)熱
減少發(fā)熱,就是減少銅損和鐵損,。減少銅損有兩個方向,,減少電陰和電流,這就要求在選型時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,。對于已經(jīng)選定的電機,,則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能,前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流,,后者干脆將電流切斷,。另外,細分驅動器由于電流波形接近正弦,,諧波少,,電機發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多,,電壓等級與之有關,,高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升,但也帶來發(fā)熱的增加,。所以應當選擇合適的驅動電壓等級,,兼顧高帶性,、平穩(wěn)性和發(fā)熱、噪音等指標,。
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