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步進(jìn)電機制造與驅動(dòng)器開(kāi)發(fā)設計

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步進(jìn)電機日常維護注意事項

作者: 發(fā)布時(shí)間: 2019/10/4 21:43:48 點(diǎn)擊量:

步進(jìn)電機作為一種數字式履行元件,在運動(dòng)操控系統中得到廣泛的使用。許多用戶(hù)朋友在使用步進(jìn)電機的時(shí)分,感覺(jué)電機工作時(shí)有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現象是否正常。實(shí)際上發(fā)熱是步進(jìn)電機的一個(gè)普遍現象,但怎樣的發(fā)熱程度才算正常,以及怎么盡量減小步進(jìn)電機發(fā)熱呢?
首先,要了解步進(jìn)電機為什么會(huì )發(fā)熱關(guān)于各種步進(jìn)電機而言,內部都是由鐵芯和繞組線(xiàn)圈組成的。繞組有電阻,通電會(huì )發(fā)生損耗,損耗巨細與電阻和電流的平方成正比,這就是咱們常說(shuō)的銅損,假如電流不是標準的直流或正弦波,還會(huì )發(fā)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應,在交變磁場(chǎng)中也會(huì )發(fā)生損耗,其巨細與材料,電流,頻率,電壓有關(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會(huì )以發(fā)熱的方式表現出來(lái),然后影響電機的功率。步進(jìn)電機一般追求定位精度和力矩輸出,功率比較低,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改變,因而步進(jìn)電機普遍存在發(fā)熱狀況,且狀況比一般交流電機嚴峻。再者,將步進(jìn)電機發(fā)熱操控在合理范圍內電機發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì )被損壞。所以只要內部不超越130度,電機便不會(huì )損壞,而這時(shí)表面溫度會(huì )在90度以下。所以,步進(jìn)電機表面溫度在70-80度都是正常的。
簡(jiǎn)單的溫度測量方法有用點(diǎn)溫計的,也能夠大略判別:用手能夠接觸1-2秒以上,不超越60度;用手只能碰一下,大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化,則90度以上了;當然也能夠用測溫槍來(lái)檢測。第三,步進(jìn)電機發(fā)熱隨速度改變的狀況采用恒流驅動(dòng)技能時(shí),步進(jìn)電機在靜態(tài)和低速下,電流會(huì )堅持相對恒定,以堅持恒力矩輸出。速度高到必定程度,電機內部反電勢升高,電流將逐步下降,力矩也會(huì )下降。因而,因銅損帶來(lái)的發(fā)熱狀況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時(shí)一般發(fā)熱高,高速時(shí)發(fā)熱低??墒氰F損(盡管占的份額較小)改變的狀況卻不盡然,而電機整個(gè)的發(fā)熱是二者之和,所以上述僅僅一般狀況。第四,發(fā)熱帶來(lái)的影響電機發(fā)熱盡管一般不會(huì )影響電機的壽數,對大多數客戶(hù)來(lái)說(shuō)沒(méi)必要理會(huì )??墒?,嚴峻的發(fā)熱會(huì )帶來(lái)一些負面影響。如電機內部各部分熱膨脹系數不同導致結構應力的改變和內部氣隙的微小改變,會(huì )影響電機的動(dòng)態(tài)呼應,高速會(huì )簡(jiǎn)單失步。又如有些場(chǎng)合不允許電機的過(guò)度發(fā)熱,如醫療器械和高精度的測驗設備等。因而對電機的發(fā)熱應當進(jìn)行必要的操控。最后,削減電機的發(fā)熱削減發(fā)熱,就是削減銅損和鐵損。削減銅損有兩個(gè)方向,削減電阻和電流,這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機,對兩相電機,能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機??墒沁@往往與力矩和高速的要求相抵觸。關(guān)于現已選定的電機,則應充分利用驅動(dòng)器的主動(dòng)半流操控功用和脫機功用,前者在電機處于靜態(tài)時(shí)主動(dòng)削減電流,后者干脆將電流堵截。另外,細分驅動(dòng)器因為電流波形接近正弦,諧波少,電機發(fā)熱也會(huì )較少。削減鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關(guān),高壓驅動(dòng)的電機盡管會(huì )帶來(lái)高速特性的提高,但也帶來(lái)發(fā)熱的增加。所以應當選擇合適的驅動(dòng)電壓等級,兼顧高速性,平穩性和發(fā)熱,噪音等目標。

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