激活步進(jìn)電機(jī)后,它會產(chǎn)生一個抑制滾動效果的工作電流,就像電梯在空中漂浮一樣。正是此電流導(dǎo)致電動機(jī)過熱,這是正常現(xiàn)象。。
1.原因一 步進(jìn)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)之一是,它們可以在開環(huán)系統(tǒng)中執(zhí)行精確的控制。開環(huán)控制意味著(轉(zhuǎn)子)方向不需要響應(yīng)信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器和反作用設(shè)備(例如光學(xué)編碼器),因?yàn)橹挥休斎腚A躍脈沖可以被跟蹤才能知道(轉(zhuǎn)子)的位置。
近,一些客戶向山社電氣工程師報(bào)告,步進(jìn)電機(jī)也有發(fā)熱問題,我該如何處理?。
1.為了減少步進(jìn)電動機(jī)的發(fā)熱,減少發(fā)熱量是為了減少銅損和鐵損。有兩種減少銅損的方法:陰極和電流。選擇型號時,應(yīng)選擇電阻小,額定電流低的電動機(jī)。對于兩相步進(jìn)電動機(jī),無需并聯(lián)連接電動機(jī)。可以串聯(lián)使用,通常與扭矩和高速要求沖突。
2.當(dāng)前選擇的電動機(jī)應(yīng)充分利用驅(qū)動器的主動逆流控制功能和離線功能,前者可在電動機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時主動減小電流,而后者可輕易切斷電流。
3.另外,由于細(xì)分的步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動器的電流波形接近正弦波,因此電動機(jī)產(chǎn)生的諧波更少,產(chǎn)生的熱量也更少。減少鐵損的方法并不多,它與電壓水平有關(guān),高壓驅(qū)動電動機(jī)帶來了高速特性的改善,但同時也增加了熱量的產(chǎn)生。
4.必須選擇合適的驅(qū)動電機(jī)電壓電平,并調(diào)整高頻段性能,穩(wěn)定性,熱量和噪聲的目標(biāo)。
2.原因二 步進(jìn)電動機(jī)的加熱通常不會影響電動機(jī)的壽命,但是大多數(shù)客戶不需要忽略它。但是,嚴(yán)重時會產(chǎn)生負(fù)面影響。例如,步進(jìn)電機(jī)內(nèi)部零件的不同熱膨脹系數(shù)會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化,從而影響步進(jìn)電機(jī)的動態(tài)響應(yīng),而高速則只會失去步進(jìn)。
另一個例子是,在某些情況下,不允許對步進(jìn)電機(jī)(例如醫(yī)療設(shè)備和高精度測試設(shè)備)過度加熱。因此,必須根據(jù)需要控制步進(jìn)電機(jī)的加熱。電機(jī)發(fā)熱有幾個原因。
2.當(dāng)驅(qū)動器設(shè)置的電流大于電動機(jī)的額定電流時2.電動機(jī)的速度過快3.電動機(jī)本身的慣性和定位轉(zhuǎn)矩很大。以中等速度運(yùn)行會產(chǎn)生熱量,但不會影響電動機(jī)的性能。電動機(jī)的退磁點(diǎn)為130-200°C,因此電動機(jī)在70-90°C時是正常的。如果溫度低于130°C,通常沒有問題。
如果您確實(shí)感覺過熱,請?jiān)O(shè)置驅(qū)動器電流。電動機(jī)的速度已下降到電動機(jī)額定電流的70%左右。
3.原因三 作為數(shù)字轉(zhuǎn)換組件,步進(jìn)電機(jī)已廣泛用于運(yùn)動控制系統(tǒng)中。許多用戶和朋友認(rèn)為使用步進(jìn)電機(jī)在電機(jī)運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量熱量,因此他們懷疑這種現(xiàn)象是否正常。在實(shí)踐中,加熱是步進(jìn)電動機(jī)中的常見現(xiàn)象,但是哪種加熱被認(rèn)為是正常現(xiàn)象,以及如何使步進(jìn)電動機(jī)的發(fā)熱小化?以下是一些簡單的要點(diǎn),希望它們能在實(shí)際的家庭作業(yè)中得到實(shí)際使用。
3、電機(jī)發(fā)熱的原理您通常可以看到的各種電動機(jī)內(nèi)部都具有鐵芯和繞組線圈。繞組中存在電阻,會發(fā)生功率損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是通常所說的銅損。如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流電或正弦波,則會產(chǎn)生諧波損耗。
鐵芯具有磁滯渦流效應(yīng),也會引起交變磁場的損失,其大小與數(shù)據(jù),電流,頻率和電壓有關(guān),稱為鐵損。銅損和鐵損均以熱的形式出現(xiàn),并影響電動機(jī)的功率。步進(jìn)電動機(jī)通常尋求位置精度和扭矩輸出。功率相對較低,電流通常相對較大,諧波分量較高,并且電流的頻率隨速度而變化。
因此,步進(jìn)電動機(jī)通常處于加熱狀態(tài),當(dāng)交流電動機(jī)處于正常狀態(tài)時,交流電動機(jī)就處于嚴(yán)重狀態(tài)。
4、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍電動機(jī)產(chǎn)生熱量的程度主要取決于電動機(jī)的內(nèi)部絕緣水平。僅在高溫(130度以上)時才會破壞內(nèi)部絕緣性能。因此,只要內(nèi)部不超過130度,電動機(jī)就不會損壞環(huán),此時表面溫度將低于90度。因此,步進(jìn)電機(jī)的表面溫度通常為70-80度。
一種簡單的溫度測量方法可用作點(diǎn)溫度計(jì),并且可以粗略判斷。可以用手觸摸1-2秒以上,而不會超過60度。您只能用手觸摸它(大約70-80)。程度;幾滴水可使您快速呼吸,并且會超過90度。
5、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度改變的狀況使用恒流驅(qū)動技術(shù)時,步進(jìn)電機(jī)的電流在靜態(tài)和低速時保持恒定,以保持恒定的轉(zhuǎn)矩輸出。當(dāng)速度高到一定水平時,電動機(jī)的內(nèi)部反電動勢增加,電流逐漸減小,轉(zhuǎn)矩減小。因此,銅損產(chǎn)生的熱量與速度有關(guān)。熱量通常在靜態(tài)和低速時較高,而在高速時較低。
但是,上述情況只是一種普遍情況,因?yàn)殍F損(盡管只占一小部分)不會完全改變,并且電動機(jī)的總熱量是兩者的總和。
6、發(fā)熱帶來的影響電動機(jī)發(fā)熱通常不會影響電動機(jī)的壽命,但是大多數(shù)客戶不需要注意。但是,嚴(yán)重時會產(chǎn)生負(fù)面影響。如果電動機(jī)各部分的熱膨脹系數(shù)不同,則會影響結(jié)構(gòu)應(yīng)力和內(nèi)部氣隙的微小變化,從而影響電動機(jī)的動態(tài)響應(yīng),并且高速僅會失去階躍差。
另一個例子是有時不允許電動機(jī)過熱,例如醫(yī)療設(shè)備和高精度測試設(shè)備。因此,必須進(jìn)行加熱電機(jī)的必要控制。
7、怎么減少電機(jī)的發(fā)熱減少熱量可以減少銅損和鐵損。有兩種減少銅損,減小電阻和電流的方法,在選擇模型時,應(yīng)選擇電阻和額定電流盡可能低的電動機(jī),對于兩相電動機(jī),無需將電動機(jī)連接到電動機(jī)中。平行線。可以串聯(lián)。
但是,這通常與扭矩和高速要求相沖突。當(dāng)前選擇的電動機(jī)應(yīng)充分利用驅(qū)動器的主動逆流控制和離線功能。前者在電動機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)時主動切斷電流,而后者只是切斷電流。另外,由于細(xì)分驅(qū)動器的電流波形接近正弦波,因此諧波更少,電動機(jī)產(chǎn)生的熱量也更少。
減少鐵損的方法并不多,它與電壓水平有關(guān),高壓驅(qū)動電動機(jī)帶來了高速特性的改善,但同時也增加了熱量的產(chǎn)生。因此,有必要選擇合適的驅(qū)動電壓電平并調(diào)整諸如高速,穩(wěn)定性,熱量和噪聲之類的目標(biāo)。各種步進(jìn)電機(jī)由鐵芯和內(nèi)部的繞組線圈組成。
繞組中存在電阻,會發(fā)生功率損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是通常所說的銅流星。如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流電或正弦波,則會產(chǎn)生諧波損耗。鐵芯具有磁滯現(xiàn)象,渦流效應(yīng)也會引起交變磁場中的損耗,其大小與數(shù)據(jù),電流,頻率和電壓有關(guān),這稱為鐵損耗。
銅損和鐵損均以熱的形式出現(xiàn),并影響電動機(jī)的功率。步進(jìn)電動機(jī)通常尋求位置精度和扭矩輸出。功率相對較低,電流通常相對較大,諧波分量較高,并且電流的頻率隨速度而變化。因此,步進(jìn)電動機(jī)通常處于加熱狀態(tài),當(dāng)交流電動機(jī)處于正常狀態(tài)時,交流電動機(jī)就處于嚴(yán)重狀態(tài)。
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