如何解決步進電機發熱
發布時間:2013-03-07 責任編輯:easonxu
【導讀】步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)在(zai)運(yun)動(dong)控(kong)製(zhi)係(xi)統(tong)中(zhong)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)應(ying)用(yong)。然(ran)而(er)在(zai)使(shi)用(yong)的(de)時(shi)候(hou),感(gan)覺(jiao)電(dian)機(ji)工(gong)作(zuo)時(shi)有(you)較(jiao)大(da)的(de)發(fa)熱(re),實(shi)際(ji)上(shang)發(fa)熱(re)是(shi)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)的(de)一(yi)個(ge)普(pu)遍(bian)現(xian)象(xiang),但(dan)怎(zen)樣(yang)的(de)發(fa)熱(re)程(cheng)度(du)才(cai)算(suan)正(zheng)常(chang),以(yi)及(ji)如(ru)何(he)盡(jin)量(liang)減(jian)小(xiao)步(bu)進(jin)電(dian)機(ji)發(fa)熱(re)。
步bu進jin電dian機ji作zuo為wei一yi種zhong數shu字zi式shi執zhi行xing元yuan件jian,在zai運yun動dong控kong製zhi係xi統tong中zhong得de到dao廣guang泛fan的de應ying用yong。許xu多duo用yong戶hu朋peng友you在zai使shi用yong步bu進jin電dian機ji的de時shi候hou,感gan覺jiao電dian機ji工gong作zuo時shi有you較jiao大da的de發fa熱re,心xin存cun疑yi慮lv,不bu知zhi這zhe種zhong現xian象xiang是shi否fou正zheng常chang。實shi際ji上shang發fa熱re是shi步bu進jin電dian機ji的de一yi個ge普pu遍bian現xian象xiang,但dan怎zen樣yang的de發fa熱re程cheng度du才cai算suan正zheng常chang,以yi及ji如ru何he盡jin量liang減jian小xiao步bu進jin電dian機ji發fa熱re呢ne?以yi下xia是shi一yi些xie簡jian單dan的de分fen析xi。

圖1:步進電機
發熱帶來的影響
電(dian)機(ji)發(fa)熱(re)雖(sui)然(ran)一(yi)般(ban)不(bu)會(hui)影(ying)響(xiang)電(dian)機(ji)的(de)壽(shou)命(ming),對(dui)大(da)多(duo)數(shu)客(ke)戶(hu)來(lai)說(shuo)沒(mei)必(bi)要(yao)理(li)會(hui)。但(dan)是(shi),嚴(yan)重(zhong)的(de)發(fa)熱(re)會(hui)帶(dai)一(yi)些(xie)負(fu)麵(mian)影(ying)響(xiang)。如(ru)電(dian)機(ji)內(nei)部(bu)各(ge)部(bu)分(fen)熱(re)膨(peng)脹(zhang)係(xi)數(shu)不(bu)同(tong)導(dao)致(zhi)結(jie)構(gou)應(ying)力(li)的(de)變(bian)化(hua)和(he)內(nei)部(bu)氣(qi)隙(xi)的(de)微(wei)小(xiao)變(bian)化(hua),會(hui)影(ying)響(xiang)電(dian)機(ji)的(de)動(dong)態(tai)響(xiang)應(ying),高(gao)速(su)會(hui)容(rong)易(yi)失(shi)步(bu)。又(you)如(ru)有(you)些(xie)場(chang)合(he)不(bu)允(yun)許(xu)電(dian)機(ji)的(de)過(guo)度(du)發(fa)熱(re),如(ru)醫(yi)療(liao)器(qi)械(xie)和(he)高(gao)精(jing)度(du)的(de)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)等(deng)。因(yin)此(ci)對(dui)電(dian)機(ji)的(de)發(fa)熱(re)應(ying)當(dang)進(jin)行(xing)必(bi)要(yao)的(de)控(kong)製(zhi)。
步進電機為什麼會發熱
對於各種步進電機而言,內部都是由鐵芯和繞組線圈組(zu)成(cheng)的(de)。繞(rao)組(zu)有(you)電(dian)阻(zu),通(tong)電(dian)會(hui)產(chan)生(sheng)損(sun)耗(hao),損(sun)耗(hao)大(da)小(xiao)與(yu)電(dian)阻(zu)和(he)電(dian)流(liu)的(de)平(ping)方(fang)成(cheng)正(zheng)比(bi),這(zhe)就(jiu)是(shi)我(wo)們(men)常(chang)說(shuo)的(de)銅(tong)隕(yun),如(ru)果(guo)電(dian)流(liu)不(bu)是(shi)標(biao)準(zhun)的(de)直(zhi)流(liu)或(huo)正(zheng)弦(xian)波(bo),還(hai)會(hui)產(chan)生(sheng)諧(xie)波(bo)損(sun)耗(hao);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、dianyayouguan,zhejiaotiesun。tongsunhetiesundouhuiyifaredexingshibiaoxianchulai,congeryingxiangdianjidexiaolv。bujindianjiyibanzhuiqiudingweijingduhelijushuchu,xiaolvbijiaodi,dianliuyibanbijiaoda,qiexiebochengfengao,dianliujiaobiandepinlvyesuizhuansuerbianhua,yinerbujindianjipubiancunzaifareqingkuang,qieqingkuangbiyibanjiaoliudianjiyanzhong。
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步進電機發熱的合理範圍
電機發熱允許到什麼程度,主要取決於電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以隻要內部不超過130度,電機便不會損壞,而這時表麵溫度會在90度以下。所以,步進電機表麵溫度在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秒以上,不超過60度;用手隻能碰一下,大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化,則90度以上了。
步進電機發熱隨速度變化的情況
采cai用yong恒heng流liu驅qu動dong技ji術shu時shi,步bu進jin電dian機ji在zai靜jing態tai和he低di速su下xia,電dian流liu會hui維wei持chi相xiang對dui恒heng定ding,以yi保bao持chi恒heng力li矩ju輸shu出chu。速su度du高gao到dao一yi定ding程cheng度du,電dian機ji內nei部bu反fan電dian勢shi升sheng高gao,電dian流liu將jiang逐zhu步bu下xia降jiang,力li矩ju也ye會hui下xia降jiang。因yin此ci,因yin銅tong損sun帶dai來lai的de發fa熱re情qing況kuang就jiu與yu速su度du相xiang關guan了le。靜jing態tai和he低di速su時shi一yi般ban發fa熱re高gao,高gao速su時shi發fa熱re低di。但dan是shi鐵tie損sun(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然,而電機整個的發熱是二者之和,所以上述隻是一般情況。
如何減少電機的發熱
減(jian)少(shao)發(fa)熱(re),就(jiu)是(shi)減(jian)少(shao)銅(tong)損(sun)和(he)鐵(tie)損(sun)。減(jian)少(shao)銅(tong)損(sun)有(you)兩(liang)個(ge)方(fang)向(xiang),減(jian)少(shao)電(dian)陰(yin)和(he)電(dian)流(liu),這(zhe)就(jiu)要(yao)求(qiu)在(zai)選(xuan)型(xing)時(shi)盡(jin)量(liang)選(xuan)擇(ze)電(dian)阻(zu)小(xiao)和(he)額(e)定(ding)電(dian)流(liu)小(xiao)的(de)電(dian)機(ji),對(dui)兩(liang)相(xiang)電(dian)機(ji),能(neng)用(yong)串(chuan)聯(lian)的(de)電(dian)機(ji)就(jiu)不(bu)用(yong)並(bing)聯(lian)電(dian)機(ji),但(dan)是(shi)這(zhe)往(wang)往(wang)與(yu)力(li)矩(ju)和(he)高(gao)速(su)的(de)要(yao)求(qiu)相(xiang)抵(di)觸(chu)。對(dui)於(yu)已(yi)經(jing)選(xuan)定(ding)的(de)電(dian)機(ji),則(ze)應(ying)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)驅(qu)動(dong)器(qi)的(de)自(zi)動(dong)半(ban)流(liu)控(kong)製(zhi)功(gong)能(neng)和(he)脫(tuo)機(ji)功(gong)能(neng),前(qian)者(zhe)在(zai)電(dian)機(ji)處(chu)於(yu)靜(jing)態(tai)時(shi)自(zi)動(dong)減(jian)少(shao)電(dian)流(liu),後(hou)者(zhe)幹(gan)脆(cui)將(jiang)電(dian)流(liu)切(qie)斷(duan)。另(ling)外(wai),細(xi)分(fen)驅(qu)動(dong)器(qi)由(you)於(yu)電(dian)流(liu)波(bo)形(xing)接(jie)近(jin)正(zheng)弦(xian),諧(xie)波(bo)少(shao),電(dian)機(ji)發(fa)熱(re)也(ye)會(hui)較(jiao)少(shao)。減(jian)少(shao)鐵(tie)損(sun)的(de)辦(ban)法(fa)不(bu)多(duo),電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji)與(yu)之(zhi)有(you)關(guan),高(gao)壓(ya)驅(qu)動(dong)的(de)電(dian)機(ji)雖(sui)然(ran)會(hui)帶(dai)來(lai)高(gao)速(su)特(te)性(xing)的(de)提(ti)升(sheng),但(dan)也(ye)帶(dai)來(lai)發(fa)熱(re)的(de)增(zeng)加(jia)。所(suo)以(yi)應(ying)當(dang)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)驅(qu)動(dong)電(dian)壓(ya)等(deng)級(ji),兼(jian)顧(gu)高(gao)帶(dai)性(xing)、平穩性和發熱、噪音等指標。
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