在现代自动控制系统中,步进电机是一种数字执行器,广泛应用于运动控制系统中。当许多用户使用步进电机时,他们觉得电机在工作时有很高的温度。他们有疑问。他们不知道这种现象是否正常。发热是步进电机的常见现象,但加热程度如何正常,如何尽可能减少步进电机发热?以下是一个简单的分析。
一.原因
对于各种步进电机,内部由铁芯和绕组线圈组成。绕组由铁芯和绕组线圈组成。绕组有电阻,通电时会造成损耗。损耗与电阻和电流的平方成正比。这种电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁芯具有磁滞涡流效应,在交替磁场中也会产生损耗,其尺寸和材料.电流.频率.电压是相关的,这被称为铁损失。铜损失和铁损伤将以加热的形式出现,从而影响电机的效率。步进电机相对较大,谐波组件较高,电流交流的频率也随转速的变化而变化,因此步进电机的加热比一般交流电机更严重。
2.步进电机发热的合理范围主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下(只要内部130度不超过130度,电机就不会损坏,表面温度会低于90度。步进电机的表面温度在70-80度之间是正常的。简单的温度测量方法有点温度计,也可以粗略判断:可以用手触摸1-2秒以上,不超过60度,只能用手触摸,大约70-80度。如果滴几滴水迅速气化,就会超过90度。
3.步进电机的发热随速度的变化而变化,以保持恒定的扭矩输出。当速度高到一定程度时,电机内部的反向电势会增加,电流会逐渐下降,扭矩也会下降。,与铜损失引起的发热有关。静态和低速不一定,整个电机的发热是两者的总和,以上只是一般情况。
二.危害
虽然没有必要忽略发热对电机加热的影响。然而,严重的加热会带来一些负面影响。如果电机各部分的热膨胀系数不同,导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化,会影响电机的动态响应,高速时容易失步。另一个例子是,在某些情况下,电机不允许过热,如医疗设备和高精度测试设备。
三.解决步进电机发热问题的方法
1.减少电机的热量,减少热量,是减少铜损失和铁损失,减少铜损失有两个方向,降低电阻和电流,这需要选择电阻小、额定电流小的电机,对于两相电机,可以使用串联电机不使用并联电机,但这往往与扭矩和高速的要求相冲突。
2.对于选定的电机,驱动器的自动半流控制功能和离线功能应充分,前者在电机静态时自动降低电流,后者只是切断电流。
3.此外,细分驱动器的电流波形接近正弦,谐波较少,电机加热较少。减少铁损失的方法并不多,而且电压水平与之相关。虽然高压驱动的电机改善高速特性,但也会增加热量。
4.考虑到高带性,应选择合适的驱动电压等级.稳定性和发热.噪声等指标。