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步进电机发热的原因及其解决方法

agnes  发表于 2011/10/12 15:07:52      1013 查看 1 回复  [上一主题]  [下一主题]

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1、步进电机发热的原因
只要是电机都会有不同程度的发热,只是温度的高低不同罢了。由二步进电机内部是由铁芯和绕组线圈组成的,绕组有电阻,通电便会产生损耗。损耗的大小与电阻和电流的
平方成正比,及通常所谓的铜损。铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。而如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
2、步进电机发热的一般情况
步进电机工作方式不同,发热也不同。遇采用恒流驱动技术时,步进电机在静态和低速下,电流会维持相对恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,所以上述只是一般情况。
3、步进电机发热对电机工作寿命的影响
在一般环境下,电机发热发热属于正常现象,对此可不予理会。但是,严重的发热会造成电机内部各部分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,影响电机的动态响应,产生电机失步。另外有些场合不允许电机的过度发热,如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。
4、正确解决步进电机的发热问题
如果步进电机驱动器有自动半流模式,尽量让其工作在半流状态,因为此时步进电机全流工作发热最大。如果负载力矩范围允许的情况下,可以把电机额定电流降下来,比如5A电机,让其工作在4A状态下;选择低电阻,低电流的步进电机,减少铜损和铁损。加装风机,强制散热。


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