步進絲桿電機發熱現象判斷和減少
“我步進絲桿電機的馬達很熱,正常嗎?”“步進絲桿電機發動機有點熱,是不是壞了?”博宏電器的售后工程師有時會接到客戶的咨詢,詢問步進絲桿電機的加熱問題。步進絲桿電機作為數字執行機構,加熱是正常工作的,那么有多少熱量是正常工作的,可以減少熱量?本文詳細介紹了步進絲桿電機加熱的兩種方法。
為什么步進絲桿電機加熱是正常的?
對于各種步進絲桿電機,步進絲桿電機內部由鐵芯和繞組線圈組成。繞組有電阻,功率會產生損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是我們常說的銅損耗。如果電流不是標準的直流或正弦波,就會發生諧波損耗。地核有滯后現象。渦流效應,也在交變磁場中,也與材料、電流、頻率和電壓有關。這叫做鐵的流失。銅損和鐵損都以熱的形式表現出來,影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和扭矩輸出,效率低,電流相對較大,諧波含量高,交流變頻調速。交流電機故障嚴重。
電動機的發熱允許到什么程度?
電機的正常發熱程度主要取決于電機的內部絕緣水平。內部絕緣性能在高溫(130度以上)下被破壞。因此,只要內部溫度不超過130度,電機就不會損壞,表面溫度也會低于90度。因此,步進絲桿電機表面溫度正常在70-80度。簡單的測溫方法適用于點溫度計,也可以粗略判斷:手可以觸摸1-2秒以上,不超過60度;手只能觸摸,大約70-80度;幾滴水很快就到了90度甚至更高;當然,它也可以被溫度槍檢測到。
一些醫療儀器和高精度的測試設備要求嚴格控制機械發熱,那么如何控制步進絲桿電機的發熱?
減少熱量就是減少銅和鐵的損耗。降低銅的損耗有兩個方向,降低電阻和電流。這就要求在選擇時盡量選擇電阻小、額定電流小的電機。對于二相混合步進電機,盡量使用串聯電機。但這往往與扭矩和高速的要求相矛盾。所選電機應充分利用駕駛員的自動半流量控制功能和離線功能。前者在步進絲桿電機靜止時自動減小電流,后者則簡單地切斷電流。此外,由于電流波形接近正弦,諧波更少,步進電機將有更少的熱量。降低鐵損耗的方法并不多,而電壓水平與之有關。高壓驅動的步進絲桿電機雖然會帶來高速特性的改善,但也會帶來熱量的增加。因此,應選擇合適的步進絲桿電機驅動電壓電平,同時考慮高速、平滑度和熱、噪聲等指標。