在現代自動化控制系統(tǒng)中,步進電機一種數字式執(zhí)行元件,在運動控制系統(tǒng)中得到廣泛的應用。許多用戶朋友在使用步進電機的時候,感覺電機工作時有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現象是否正常。上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現象,但怎樣的發(fā)熱程度才算正常,以及如何盡量減小步進電機發(fā)熱呢?以下是
一、步進電機發(fā)熱的原因:
1
、步進電機為什么會發(fā)熱對于各種步進電機而言,內部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻,通電會產生損耗,損耗大小與電阻和電流的平方成正比,這電流不是標準的直流或正弦波,還會產生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場中也會產生損耗,其大小與材料、電流、頻率、電壓有關,這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現出來,從而影響電機的效率。步進電機比較大,且諧波成分高,電流交變的頻率也隨轉速而變化,因而步進電機普遍存在發(fā)熱比
2
、步進電機發(fā)熱的合理范圍電機發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度只要內部不超過130度,電機便不會損壞,而表面溫度會在90度以下。,步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的,也可以粗略判斷:用手可以觸摸1-2秒了。
3
、步進電機發(fā)熱隨速度變化的恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到程度,電機內部反電勢升高,電流將逐步下降,力矩也會下降。,因銅損帶來的發(fā)熱相關了。靜態(tài)和低速時卻不盡然,而電機整個的發(fā)熱是二者之和,上述只是
二、電機的發(fā)熱現象的危害性:
發(fā)熱帶來的影響電機發(fā)熱雖然沒必要理會。但是,嚴重的發(fā)熱會帶失步。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試設備等。
三、步進電機的發(fā)熱問題的
1、減少電機的發(fā)熱減少發(fā)熱,
2、對于已經選定的電機,則應充分驅動器的自動半流控制功能和脫機功能,前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。
3、,細分驅動器電流波形接近正弦,諧波少,電機發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關,高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升,但也帶來發(fā)熱的。
4、應當選擇合適的驅動電壓等級,兼顧高帶性、平穩(wěn)性和發(fā)熱、噪音等指標。