步进电机发热是否属于正常现象,一般温度范围是多少?
1、电机发热的原理:
我们通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜损,如果电ぷ流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材≡料,电流,频率,电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而∩影响电机的效率。步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较⌒ 大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一◢般交流电机严重。
2、步进电机发热的合理范围:
电机发热允许▽到什么程度,主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下(130度以上)才会被破坏。所以ξ只要内部不超过130度,电机不会损环,而这时表面温度会在90度以下。所以,步□ 进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单ζ 的温度测量方法有用点温计的,也可以粗略判断:用手可以触摸1-2秒以上,不超过60度;用手只能碰一下▂,大约在70-80度;滴几滴水迅速气化,则90度以上了。
3、步进电机发热随速度变化的情况:
采用恒流驱动技术时,步进电机在静态】和低速下,电流会维持恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将◥逐步下降,力矩也「会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速▓时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的◥情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,所以上述只是一般情况。
4、发热带来的影响≡:
电机发热虽然一般不会影响电机╲的寿命,对大多数客户没必要理会。但是严重时会带来一些负面影响。如电机内部各部分热〒膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化,会影响电机的动态响应,高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热,如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。
5、如何减少电机的发热:
减少发热,就是减少铜损和铁损。 减少铜╳损有两个方向,减少电阻和电流,这就要求在选型时尽ξ量选择电阻小和额定电流小的电机,对两相电机,能用串联的电机就不用并联电机。但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。对于已经选定的电机,则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功∏能,前者在电机处于静态时自动减少电流,后者干脆将电流切◤断。另外,细分驱动器由于电流波形接近正弦,谐波少,电机发热也会较少。 减少铁损的办法不多,电压等级与之有关,高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升,但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级,兼顾高〓速性,平稳性和发热,噪音等指标。