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步進電機(jī)制造與驅動器(qì)開發設計

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步進電機日常(cháng)維護注意事項

作者: 發布時間(jiān): 2019/10/4 21:43:48 點擊量:

步進電機作爲一種數字式履行元件,在運動操控系統中得到廣泛(fàn)的使用。許多用戶(hù)朋友在使用步進電機的時分,感覺電機工作時有較大的發熱,心存疑慮,不知這種現象(xiàng)是否正常。實際上發熱是步進電機(jī)的一個普遍現(xiàn)象(xiàng),但怎樣的發熱程度才算(suàn)正常,以及怎(zěn)麽盡量減小步進電機發熱呢?
首先,要了解步進電機爲什麽(me)會發熱關于各種步進電(diàn)機而言,内部都是(shì)由鐵芯和繞組線(xiàn)圈組成的。繞組有電(diàn)阻,通電會發生損耗(hào),損耗巨細與電阻和電流的平方成正比,這就是(shì)咱們常說的(de)銅損,假如電流不是标準的直流或正弦(xián)波,還會發生諧波(bō)損耗;鐵(tiě)心有磁滞渦流(liú)效應,在交(jiāo)變磁場中也會發生損耗,其巨細與材料,電流,頻率,電壓(yā)有關,這叫鐵損。銅損和鐵(tiě)損都會以發熱的方式表現出來,然後影響電(diàn)機的功率。步進電機一般追求定位精度和力(lì)矩輸出,功率比較低,電流一般(bān)比較大,且諧(xié)波成分高,電流(liú)交變的頻率也随轉速而改變,因而步進電機普遍存在(zài)發熱狀況,且狀況比一般交流電機嚴峻。再者,将步進電機發熱操控在合理範圍内電機發熱允許到什麽程度,主(zhǔ)要取決于電機内部絕緣等級(jí)。内部絕緣性能在高溫(wēn)下(xià)(130度以上)才會被損壞。所以(yǐ)隻要内部不超越130度,電機便不會損壞,而這時表面溫(wēn)度(dù)會在90度以下。所以,步進電機表(biǎo)面溫度在70-80度都是正常的。
簡單的溫度測量方法有用點溫計的,也(yě)能夠大略判别:用手能夠(gòu)接觸1-2秒以上,不超越60度;用手隻能碰一下,大約(yuē)在70-80度;滴幾滴水(shuǐ)迅速氣化,則90度以上了;當然也能夠用測溫槍(qiāng)來檢測。第三,步進電機發熱随速度改變的狀況采用恒流驅動技能時,步進(jìn)電機在靜态和低速下,電流會堅持相對恒定,以堅持恒力矩輸出。速度(dù)高到必定程(chéng)度,電機内部反電(diàn)勢升高,電流将逐步下降,力(lì)矩也會下降。因而,因銅損帶來(lái)的發熱狀況就與速度(dù)相關了(le)。靜态和(hé)低速時一般發熱高,高速時發熱低。可是鐵損(sǔn)(盡管占的份額較小)改變的狀況卻不盡然,而電機整個的發(fā)熱是二者(zhě)之和,所以上述僅僅一(yī)般狀況。第四,發熱帶(dài)來的影響電機發熱盡管一般不會影響電機的壽數,對大多數客戶來說沒必要理會。可是(shì),嚴峻的(de)發熱會帶來一些負面影響。如電機内部各部分熱膨脹系數(shù)不同導緻(zhì)結構應力的改變和(hé)内部(bù)氣隙的微小改變,會影響電機的動(dòng)态呼應,高速會簡單失步。又如有些場合不允(yǔn)許電機的過度(dù)發熱,如醫療器械和(hé)高精度的測驗設備等。因而對電機(jī)的發(fā)熱應當進行必要的操控。最後,削減電機的發熱削減發熱,就是削(xuē)減銅損和鐵損。削減銅損有兩個方向,削減電阻和電流,這就要(yào)求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流(liú)小的電機,對兩相電機,能用串聯的電機就不用并聯電機。可是這往往與力矩和高速的(de)要(yào)求相(xiàng)抵觸。關于(yú)現已選(xuǎn)定的電機,則應充分(fèn)利用驅(qū)動器的主動半流操控功用和脫機(jī)功用,前者在電機處于靜态時主動削減電流,後者幹(gàn)脆将電流堵(dǔ)截。另外,細(xì)分驅動器因(yīn)爲電流(liú)波形接近正弦,諧波少,電機發熱也會較少。削減鐵損的辦法不(bú)多,電壓等級與之(zhī)有關,高壓驅動的電(diàn)機盡管會帶來高速特性的提(tí)高,但也帶來發熱的(de)增加(jiā)。所(suǒ)以應當選擇合适的驅動電壓等級,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發熱(rè),噪音等目标。

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