在現(xiàn)代自動控制系統(tǒng)中,步進電機是一種數(shù)字執(zhí)行器,廣泛應用于運動控制系統(tǒng)中。當許多用戶使用步進電機時,他們覺得電機在工作時有很高的溫度。他們有疑問。他們不知道這種現(xiàn)象是否正常。發(fā)熱是步進電機的常見現(xiàn)象,但加熱程度如何正常,如何盡可能減少步進電機發(fā)熱?以下是一個簡單的分析。
一.原因
對于各種步進電機,內(nèi)部由鐵芯和繞組線圈組成。繞組由鐵芯和繞組線圈組成。繞組有電阻,通電時會造成損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這種電流不是標準的直流或正弦波,還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵芯具有磁滯渦流效應,在交替磁場中也會產(chǎn)生損耗,其尺寸和材料.電流.頻率.電壓是相關(guān)的,這被稱為鐵損失。銅損失和鐵損傷將以加熱的形式出現(xiàn),從而影響電機的效率。步進電機相對較大,諧波組件較高,電流交流的頻率也隨轉(zhuǎn)速的變化而變化,因此步進電機的加熱比一般交流電機更嚴重。
2.步進電機發(fā)熱的合理范圍主要取決于電機內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(只要內(nèi)部130度不超過130度,電機就不會損壞,表面溫度會低于90度。步進電機的表面溫度在70-80度之間是正常的。簡單的溫度測量方法有點溫度計,也可以粗略判斷:可以用手觸摸1-2秒以上,不超過60度,只能用手觸摸,大約70-80度。如果滴幾滴水迅速氣化,就會超過90度。
3.步進電機的發(fā)熱隨速度的變化而變化,以保持恒定的扭矩輸出。當速度高到一定程度時,電機內(nèi)部的反向電勢會增加,電流會逐漸下降,扭矩也會下降。,與銅損失引起的發(fā)熱有關(guān)。靜態(tài)和低速不一定,整個電機的發(fā)熱是兩者的總和,以上只是一般情況。
二.危害
雖然沒有必要忽略發(fā)熱對電機加熱的影響。然而,嚴重的加熱會帶來一些負面影響。如果電機各部分的熱膨脹系數(shù)不同,導致結(jié)構(gòu)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,高速時容易失步。另一個例子是,在某些情況下,電機不允許過熱,如醫(yī)療設備和高精度測試設備。
三.解決步進電機發(fā)熱問題的方法
1.減少電機的熱量,減少熱量,是減少銅損失和鐵損失,減少銅損失有兩個方向,降低電阻和電流,這需要選擇電阻小、額定電流小的電機,對于兩相電機,可以使用串聯(lián)電機不使用并聯(lián)電機,但這往往與扭矩和高速的要求相沖突。
2.對于選定的電機,驅(qū)動器的自動半流控制功能和離線功能應充分,前者在電機靜態(tài)時自動降低電流,后者只是切斷電流。
3.此外,細分驅(qū)動器的電流波形接近正弦,諧波較少,電機加熱較少。減少鐵損失的方法并不多,而且電壓水平與之相關(guān)。雖然高壓驅(qū)動的電機改善高速特性,但也會增加熱量。
4.考慮到高帶性,應選擇合適的驅(qū)動電壓等級.穩(wěn)定性和發(fā)熱.噪聲等指標。