電機發熱允許到什么程度,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)才會被破壞。所以只要內部不超過130度,電機便不會損壞,而這時表面溫度會在90度以下。所以,步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的,也可以粗略判斷:用手可以觸摸1-2秒以上,不超過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。
步進電機發熱問題的解決方案:如果步進電機驅動器有自動半流模式,盡量讓其工作在半流狀態,因為此時步進電機全流工作發熱最大 。如果負載力矩范圍允許的情況下,可以把電機額定電流降下來,比如5A電機,讓其工作在4A狀態下;選擇低電阻,低電流的步進電機,減少銅損和鐵損。加裝風機,強制散熱。
任何電機都會發熱,只是發熱程度不同罷了。對于各種步進電機而言,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方成正比,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。
遇采用恒流驅動技術時,步進電機在靜態和低速下,電流會維持相對恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度,電機內部反電勢升高,電流將逐步下降,力矩也會下降。因此,因銅損帶來的發熱情況就與速度相關了。靜態和低速時一般發熱高,高速時發熱低。但是鐵損(雖然占的比例較?。┳兓那闆r卻不盡然,而電機整個的發熱是二者之和,所以上述只是一般情況。
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