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步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱溫度的合理范圍,減少步進(jìn)馬達(dá)發(fā)熱

文章出處:漢德保(HDB MOTOR)電機(jī) 人氣:5307發(fā)表時間:2018-12-28
      步進(jìn)馬達(dá)發(fā)熱是否屬于正?,F(xiàn)象,一般溫度范圍是多少?
 1、馬達(dá)發(fā)熱原理
       通常見到的各類馬達(dá),內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。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損,如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)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(yīng),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(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來,從而影響馬達(dá)的效率。步進(jìn)馬達(dá)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(zhuǎn)速而變化,因而步進(jìn)馬達(dá)普遍存在發(fā)熱情況,且情況比一般交流馬達(dá)嚴(yán)重。
 2、步進(jìn)馬達(dá)發(fā)熱合理范圍:
       馬達(dá)發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于馬達(dá)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,馬達(dá)不會損環(huán),而這時表面溫度會在90度以下。所以,步進(jìn)馬達(dá)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(diǎn)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、步進(jìn)馬達(dá)發(fā)熱隨速度變化的情況:
       采用恒流驅(qū)動技術(shù)時,步進(jìn)馬達(dá)在靜態(tài)和低速下,電流會維持恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度,馬達(dá)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(guān)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,而馬達(dá)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:
       馬達(dá)發(fā)熱雖然一般不會影響馬達(dá)的壽命,對大多數(shù)客戶沒必要理會。但是嚴(yán)重時會帶來一些負(fù)面影響。如馬達(dá)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化,會影響馬達(dá)的動態(tài)響應(yīng),高速會容易失步。又如有些場合不允許馬達(dá)的過度發(fā)熱,如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此對馬達(dá)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制。
 5、如何減少馬達(dá)發(fā)熱:
       減少馬達(dá)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選擇電阻小和額定電流小的馬達(dá),對兩相馬達(dá),能用串聯(lián)的馬達(dá)就不用并聯(lián)馬達(dá)。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的馬達(dá),則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機(jī)功能,前者在馬達(dá)處于靜態(tài)時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。另外,細(xì)分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦,諧波少,馬達(dá)發(fā)熱也會較少。 減少鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關(guān),高壓驅(qū)動的馬達(dá)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(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動電壓等級,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等指標(biāo)。


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