步進電機為什么發熱

2012-09-13

步進電機(ji)為(wei)什么(me)發熱：

　　對于(yu)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<成正比，這就是我們常說的銅損，如果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熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，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熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

　　再者，將步進電機發熱控制在合(he)理范圍內。

　　電機發熱允(yun)許到什么程度(du)(du)(du)，主要取決于電機內(nei)(nei)部絕(jue)緣等級。內(nei)(nei)部絕(jue)緣性(xing)能在(zai)(zai)高溫(wen)(wen)下(xia)(xia)(130度(du)(du)(du)以(yi)(yi)上)才會(hui)被破壞。所以(yi)(yi)只要內(nei)(nei)部不(bu)(bu)超(chao)過130度(du)(du)(du)，電 便不(bu)(bu)會(hui)損(sun)壞，而這時表面溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)會(hui)在(zai)(zai)90度(du)(du)(du)以(yi)(yi)下(xia)(xia)。所以(yi)(yi)，步(bu)進電機表面溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)在(zai)(zai)70-80度(du)(du)(du)都是正常的(de)。簡單的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)測量方法有用(yong)點(dian)溫(wen)(wen)計的(de)，也可(ke)以(yi)(yi)粗略判斷：用(yong)手可(ke)以(yi)(yi)觸摸1-2秒以(yi)(yi)上，不(bu)(bu)超(chao)過60度(du)(du)(du);用(yong)手只能碰一(yi)下(xia)(xia)，大約在(zai)(zai)70-80度(du)(du)(du);滴(di)幾(ji)滴(di)水迅速氣(qi)化，則90度(du)(du)(du)以(yi)(yi)上了(le)；當然也可(ke)以(yi)(yi)用(yong)測溫(wen)(wen)槍來檢測。

　　第三，步進電機發熱(re)隨(sui)速i變化的情況

　　采用恒流驅(qu):技術時，步進電機在靜態和低(di)速(su)下(xia)，電(dian)流會(hui)維持相對恒定，以保持恒力矩(ju)輸出。速(su)度高(gao)(gao)到一(yi)(yi)定程(cheng)度，電(dian)機內部(bu)反(fan)電(dian)勢(shi)升高(gao)(gao)，電(dian)流將逐步下(xia)降，力矩(ju)也會(hui)下(xia)降。因此，因銅(tong)損(sun)(sun)帶來的發(fa)熱(re)情況(kuang)就與(yu)速(su)度相關了。靜態和低(di)速(su)時(shi)一(yi)(yi)般發(fa)熱(re)高(gao)(gao)，高(gao)(gao)速(su)時(shi)發(fa)熱(re)低(di)。但是鐵損(sun)(sun)(雖然占的比(bi)例(li)較小(xiao))變化的情況(kuang)卻不盡然，而電(dian)機整個的發(fa)熱(re)是二者(zhe)之(zhi)和，所以上述只(zhi)是一(yi)(yi)般情況(kuang)。

　　第四(si)，發熱(re)帶來的影響

　　電(dian)機(ji)(ji)發熱雖然一般(ban)不(bu)會(hui)(hui)(hui)影響(xiang)電(dian)機(ji)(ji)的壽命，對大多(duo)數客(ke)戶來說沒必要理(li)會(hui)(hui)(hui)。但是，嚴重的發熱會(hui)(hui)(hui)帶來一些(xie)(xie)負面影響(xiang)。如電(dian)機(ji)(ji)內部(bu)(bu)(bu)各部(bu)(bu)(bu)分熱膨(peng)脹系(xi)數不(bu)同導致(zhi)結構應力的變(bian)化(hua)和內部(bu)(bu)(bu)氣隙的微(wei)小變(bian)化(hua)，會(hui)(hui)(hui)5響(xiang)電(dian)機(ji)(ji)的動態響(xiang)應，高速會(hui)(hui)(hui)容易失步。又如有些(xie)(xie)場合不(bu)允許電(dian)機(ji)(ji)的過度發熱，如醫療器械和高精(jing)度的測(ce)試設備(bei)等。因此對電機的發(fa)熱應當進行必要的控制(zhi)。

　　最后，減(jian)少電機的發熱

   減(jian)少(shao)發熱，就是減(jian)少(shao)銅損(sun)和(he)鐵(tie)損(sun)。減(jian)少(shao)銅損(sun)有兩個方向，減(jian)少(shao)n阻(zu)和(he)電(dian)流(liu)(liu)(liu)，這就要(yao)求(qiu)在選型時盡(jin)量選擇電(dian)阻(zu)小和(he)額定電(dian)流(liu)(liu)(liu)小的(de)(de)電(dian)機，對兩相電(dian)機，能用串聯(lian)的(de)(de)電(dian)機就不用并聯(lian)電(dian)機。但是這往往與力矩和(he)高速的(de)(de)要(yao)求(qiu)相抵觸。對于(yu)已(yi)經選定的(de)(de)電(dian)機，則應(ying)充分(fen)利用驅動(dong)器的(de)(de)自動(dong)半流(liu)(liu)(liu)控制功能和(he)脫機功能，前者(zhe)在電(dian)機處(chu)于(yu)靜態時自動(dong)減(jian)少(shao)電(dian)流(liu)(liu)(liu)，后者(zhe)干脆(cui)將電(dian)流(liu)(liu)(liu)n斷。另外，細分(fen)驅動(dong)器(qi)由于電(dian)(dian)流波形接近正弦，諧(xie)波少(shao)，電(dian)(dian)機發熱也會較少(shao)。減(jian)少(shao)鐵損(sun)的(de)(de)(de)辦法不多(duo)，電(dian)(dian)壓(ya)(ya)等級與之有關，高壓(ya)(ya)驅(qu)動的(de)(de)(de)電(dian)(dian)機雖然(ran)會帶(dai)來(lai)(lai)高速(su)特性的(de)(de)(de)提(ti)升，但也帶(dai)來(lai)(lai)發熱的(de)(de)(de)增(zeng)加。所以(yi)應當選擇(ze)合適的(de)(de)(de)驅(qu)動電(dian)(dian)壓(ya)(ya)等級，兼(jian)顧(gu)高速(su)性，平(ping)穩性和發熱，噪音(yin)等指標。