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技術(shù)文章

步進電機的發(fā)熱問題及解決方案

閱讀:922          發(fā)布時間:2022-6-14

  任何電機都會發(fā)熱,只是發(fā)熱程度不同而已,關(guān)于各種電機而言,內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的,繞組有電阻,通電會產(chǎn)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,假設(shè)電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波,還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應(yīng),在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗,其大小與材料,電流,頻率,電壓有關(guān),這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的方式表現(xiàn)出來,從而影響電機的效率。


  步進電機普通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(zhuǎn)速而變化,因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況,且情況比普通交流電機嚴(yán)重。


  步進電機發(fā)熱固然普通不會影響步進電機的壽命,對大多數(shù)客戶來說沒必要理會。但是,嚴(yán)重的發(fā)熱會帶來一些負面影響。如步進電機內(nèi)部各部分熱收縮系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化,會影響步進電機的動態(tài)響應(yīng),高速會容易失步。如有些場所不允許步進電機的過度發(fā)熱,如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此對步進電機的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)中止必要的控制,我們的步進電機用在鋼鐵機器人上,環(huán)境溫度100多度,至今工作正常。


  要減少步進電機的發(fā)熱可以采取的措施如下:假設(shè)步進電機驅(qū)動器有自動半流方式,盡量讓其工作在半流狀態(tài),由于此時步進電機全流工作發(fā)熱。假設(shè)負載力矩范圍允許的情況下,可以把步進電機額定電流降下來,比如5A步進電機,讓其工作在4A狀態(tài)下工作,選擇低電阻,低電流,減少銅損和鐵損,加裝風(fēng)機,強迫散熱。

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