步進電機作為一種數(shù)字式履行元件,在運動操控系統(tǒng)中得到廣泛的運用。很多顧客在運用步進電機的時分,感受電機作業(yè)時有較大的發(fā)熱,心存疑惑,不知這種景象是不是正常。實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍景象,但步進電機發(fā)熱的程度怎樣才算正常,以及如何盡量減小步進電機發(fā)熱呢?
首要,要了解步進電機為何會發(fā)熱
關(guān)于各種步進電機而言,內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻,通電會發(fā)生損耗,損耗巨細與電阻和電流的平方成正比,這即是我們常說的銅損,假如電流不是標準的直流或正弦波,還會發(fā)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應(yīng),在交變磁場中也會發(fā)生損耗,其巨細與資料,電流,頻率,電壓有關(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的方式表現(xiàn)出來,然后影響電機的功率。步進電機通常尋求定位精度和力矩輸出,功率比較低,電流通常比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而改變,因而步進電機普遍存在發(fā)熱狀況,且狀況比通常溝通電機嚴峻。
再者,將步進電機發(fā)熱操控在合理范圍內(nèi)
電機發(fā)熱允許到啥程度,首要取決于電機內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被損壞。所以只需內(nèi)部不超越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。簡略的溫度測量方法有用點溫計的,也能夠大略判別:用手能夠接觸1-2秒以上,不超越60度;用手只能碰一下,大約在70-80度;滴幾滴水敏捷氣化,則90度以上了;當(dāng)然也能夠用測溫槍來檢查。
第三,步進電機發(fā)熱隨速度改變的狀況
選用恒流驅(qū)動技能時,步進電機在靜態(tài)和低速下,電流會堅持相對穩(wěn)定,以堅持恒力矩輸出。速度高到必定程度,電機內(nèi)部反電勢添加,電流將逐漸降低,力矩也會降低。因而,因銅損帶來的發(fā)熱狀況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時通常發(fā)熱高,高速時發(fā)熱低??墒氰F損(盡管占的份額較小)改變的狀況卻不盡然,而電機整個的發(fā)熱是二者之和,所以上述僅僅通常狀況。
第四,發(fā)熱帶來的影響
電機發(fā)熱盡管通常不會影響電機的壽數(shù),對大多數(shù)客戶來說沒必要理睬??墒?,嚴峻的發(fā)熱會帶來一些負面影響。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不一樣致使構(gòu)造應(yīng)力的改變和內(nèi)部氣隙的細小改變,會影響電機的動態(tài)呼應(yīng),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驗設(shè)備等。因而對電機的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進行必要的操控。
zui終,削減電機的發(fā)熱
削減發(fā)熱,即是削減銅損和鐵損。 削減銅損有兩個方向,削減電阻和電流,這就請求在選型時盡量挑選電阻小和額定電流小的電機,對兩相電機,能用串聯(lián)的電機就不必并聯(lián)電機??墒沁@通常與力矩和高速的請求相沖突。關(guān)于現(xiàn)已選定的電機,則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的主動半流操控功能和脫機功能,前者在電機處于靜態(tài)時主動削減電流,后者爽性將電流堵截。別的,細分驅(qū)動器因為電流波形挨近正弦,諧波少,電機發(fā)熱也會較少。 削減鐵損的方法不多,電壓等級與之有關(guān),高壓驅(qū)動的電機盡管會帶來高速特性的提高,但也帶來發(fā)熱的添加。所以應(yīng)當(dāng)挑選適宜的驅(qū)動電壓等級,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等目標。
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