時間:2018-11-01 15:32:52來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載
步進電機發(fā)動后會有一個抑制滾動效果的作業(yè)電流,就像是電梯懸停在半空中的狀態(tài)。就是這個電流,會引起電機發(fā)熱,這個是正?,F(xiàn)象。
1.原因一
步進電機最有意義的一個優(yōu)點就是在開環(huán)體系里能夠完成準(zhǔn)確的操控。開環(huán)操控意味著不需要關(guān)于(轉(zhuǎn)子)方位方面的反應(yīng)信息。這種操控避免了運用貴重的傳感器以及象光學(xué)編碼器這樣的反應(yīng)設(shè)備,因為只需要盯梢輸入的步進脈沖就能夠知道(轉(zhuǎn)子)的方位。最近部分客戶向咱們山社電機工程師反映步進電機也簡略呈現(xiàn)發(fā)熱的問題,那么遇到這種狀況該怎樣處理呢?
1、減少步進電機發(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挑選電阻小和額定電流小的電機,對兩相步進電機,能用串聯(lián)的電機就不必并聯(lián)電機,可是這往往與力矩和高速的要求相沖突。
2、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用和脫機功用,前者在電機處于靜態(tài)時主動減少電流,后者爽性將電流堵截。
3、另外,細(xì)分步進電機驅(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。減少鐵損的方法不多,電壓等級與之有關(guān),高壓驅(qū)動電機盡管會帶來高速特性的提高,但也帶來發(fā)熱的添加。
4、應(yīng)當(dāng)挑選適宜的驅(qū)動電機電壓等級,統(tǒng)籌高帶性、平穩(wěn)性和發(fā)熱、噪音等目標(biāo)。
2.原因二
步進電機發(fā)熱盡管一般不會影響電機的壽數(shù),對大多數(shù)客戶沒必要理睬??墒菄?yán)重時會帶來一些負(fù)面影響。如步進電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的改變和內(nèi)部氣隙的細(xì)小改變,會影響步進電機的動態(tài)呼應(yīng),高速會簡略失步。又如有些場合不答應(yīng)步進電機的過度發(fā)熱,如醫(yī)療器械和高精度的測驗設(shè)備等。因此對步進電機的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進行必要的操控。電機發(fā)熱的原因有這幾個方面:
1、驅(qū)動器所設(shè)的電流比電機的額定電流大
2、電機的轉(zhuǎn)速過快
3、電機自身的慣量和定位轉(zhuǎn)矩大,所以即使是中速運轉(zhuǎn)也會發(fā)熱,但不影響電機的壽數(shù)。電機的退磁點在130-200℃,所以電機在70-90℃歸于正?,F(xiàn)象,只需小于130℃就一般沒有什么問題,假如真的感覺過熱,就把驅(qū)動器的電流設(shè)成電機額定電流的70%左右或許電機的轉(zhuǎn)速下降一些。
3.原因三
步進電機作為一種數(shù)字式履行元件,在運動操控體系中現(xiàn)已得到了廣泛的運用。許多用戶朋友在運用步進電機的時分,感覺電機作業(yè)時有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現(xiàn)象是否正常。實踐上發(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,以及怎么盡量減小步進電機發(fā)熱呢?
以下咱們?yōu)樵蹅冏鲆恍┖喡缘姆郑谕軌蛟趯嵺`的作業(yè)中得到實在的運用:
1、電機發(fā)熱的原理
咱們一般見到的各類電機,內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻,通電會發(fā)生損耗,損耗巨細(xì)與電阻和電流的平方成正比,這就是咱們常說的銅損,假如電流不是規(guī)范的直流或正弦波,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(xì)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。步進電機一般尋求定位精度和力矩輸出,功率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而改變,因此步進電機普遍存在發(fā)熱狀況,且狀況比一般交流電機嚴(yán)重。
2、步進電機發(fā)熱的合理范圍
電機發(fā)熱答應(yīng)到什么程度,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)才會被破壞。所以只需內(nèi)部不超越130度,電機不會損環(huán),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,也能夠粗略判別: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。
3、步進電機發(fā)熱隨速度改變的狀況
采用恒流驅(qū)動技術(shù)時,步進電機在靜態(tài)和低速下,電流會保持恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到必定程度,電機內(nèi)部反電勢升高,電流將逐漸下降,力矩也會下降。因此,因銅損帶來的發(fā)熱狀況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時一般發(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,所以上述只是一般狀況。
4、發(fā)熱帶來的影響
電機發(fā)熱盡管一般不會影響電機的壽數(shù),對大多數(shù)客戶沒必要理睬??墒菄?yán)重時會帶來一些負(fù)面影響。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的改變和內(nèi)部氣隙的細(xì)小改變,會影響電機的動態(tài)呼應(yīng),高速會簡略失步。又如有些場合不答應(yīng)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。因此對電機的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進行必要的操控。
5、怎么減少電機的發(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,減少電阻和電流,這就要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@往往與力矩和高速的要求相沖突。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用和脫機功用,前者在電機處于靜態(tài)時主動削減少流,后者干脆將電流堵截。另外,細(xì)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。減少鐵損的方法不多,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,統(tǒng)籌高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等目標(biāo)。
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(xì)與電阻和電流的平方成正比,這就是咱們常說的銅隕,假如電流不是規(guī)范的直流或正弦波,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(xì)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。步進電機一般尋求定位精度和力矩輸出,功率比較低,電流一般比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而改變,因此步進電機普遍存在發(fā)熱狀況,且狀況比一般交流電機嚴(yán)重。
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