步進(jìn)電機(jī)過熱現(xiàn)象介紹
1.這是正常現(xiàn)象嗎?電機(jī)熱量的一般溫度范圍是多少?這是電機(jī)發(fā)熱原理
我們通??吹降母鞣N電機(jī)內(nèi)部都有鐵芯和繞組。繞組有電阻,通電時會有功率損耗,這就是我們所說的銅損耗。如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波,就會產(chǎn)生諧波損耗;鐵芯具有磁滯渦流效應(yīng),在交變磁場中也會有損耗,它受其尺寸、材料、電流、電壓和頻率的影響,這就是鐵損耗。銅和鐵的損耗都將以熱量的形式表現(xiàn)出來,這會影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)通常追求定位精度和轉(zhuǎn)矩輸出。效率相對較低,電流通常較大,諧波分量較高。電流的交流頻率隨速度而變化。因此,步進(jìn)電機(jī)一般都有發(fā)熱的情況,而且這種情況比一般的交流電機(jī)更嚴(yán)重。
2.步進(jìn)電機(jī)加熱的合理范圍
允許電機(jī)加熱的程度主要取決于電機(jī)的內(nèi)部絕緣水平。內(nèi)部絕緣性能將在高溫(超過130度)下被破壞。因此,如果內(nèi)部溫度不超過130度,電機(jī)不會損壞,表面溫度將低于90度。因此,步進(jìn)電機(jī)的表面溫度通常為70至80度。一種簡單的溫度測量方法是使用點式溫度計?;蛘咭部梢赃@樣粗略估計:如果能用手觸摸超過1或2秒,就意味著不會超過60度;只能用手觸摸1次,大約70到80度;水滴迅速蒸發(fā),溫度超過90度。
3.步進(jìn)電機(jī)的熱隨速度的變化
通過恒流驅(qū)動,步進(jìn)電機(jī)將在靜態(tài)和低速下保持恒流,以保持恒定的扭矩輸出。當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到一定值時,電機(jī)內(nèi)部的反電勢上升,電流會逐漸下降,轉(zhuǎn)矩也會下降。因此,銅損失引起的熱量與速度有關(guān)。在靜態(tài)和低速下,一般熱量較高;在高速時,熱量較低。但鐵的損失(盡管比例很?。┎⒉幌嗤?。而電動機(jī)的整體熱量是兩者的總和,所以以上只是一般情況。
4.電機(jī)發(fā)熱的影響
雖然電機(jī)發(fā)熱一般不會影響電機(jī)的使用壽命,但大多數(shù)客戶沒有必要關(guān)注它。但嚴(yán)重時會帶來一些負(fù)面影響。如果電機(jī)各部分的熱膨脹系數(shù)不同,結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化都會影響電機(jī)的動態(tài)響應(yīng),在高速時很容易失步。在某些情況下,不允許電機(jī)過熱,如醫(yī)療設(shè)備和高精度檢測設(shè)備。因此,應(yīng)控制電機(jī)的熱量。
5.如何降低電機(jī)的熱量
減少熱量是為了減少銅的損失和鐵的損失。有兩種方法可以減少銅的損耗——減少電阻和電流。這就要求選擇電阻小、額定電流小的電機(jī)。對于兩相電動機(jī),可以采用串聯(lián)方式而不是并聯(lián)方式。但這通常與扭矩和高速要求不一致。對于所選電機(jī),我們應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流量控制功能和離線功能。前者在電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時自動降低電流,后者則簡單地切斷電流。此外,細(xì)分驅(qū)動器的電流波形接近正弦,因此諧波較少,熱量較少。減少鐵的損失的方法不多。電壓水平與之有關(guān)。高電壓驅(qū)動的電機(jī)會帶來高速特性,但也會帶來熱量的增加。因此,應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)尿?qū)動電壓水平,還應(yīng)考慮高速性能、平順性、熱量和噪音。