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步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的原因及解決方法
發(fā)熱是步進(jìn)電機(jī)的一個普遍現(xiàn)象，但怎樣的發(fā)熱程度才算正常，以及如何盡量減小步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱呢?以下是簡單的分析。
1、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的原因
1.步進(jìn)電機(jī)為什么會發(fā)熱對于各種步進(jìn)電機(jī)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)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)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(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱比一般交流電機(jī)嚴(yán)重。
2.步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度只要內(nèi)部不超過130度，電機(jī)便不會損壞，而表面溫度會在90度以下，步進(jìn)電機(jī)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(diǎn)溫計(jì)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，大約是70-80度，滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。
3.步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到程度，電機(jī)內(nèi)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。，因銅損帶來的發(fā)熱相關(guān)了。靜態(tài)和低速時卻不盡然，而電機(jī)整個的發(fā)熱是二者之和，上述只是一般情況了。
2、步進(jìn)電機(jī)的發(fā)熱問題的解決方法
1.減少電機(jī)的發(fā)熱減少發(fā)熱， 就是減少銅損和鐵損，減少銅損有兩個方向，減少電阻和電流，這就要求在選型時，盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī)，對兩相電機(jī)，能用串聯(lián)電機(jī)的就不用并聯(lián)電機(jī)，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。
2.對于已經(jīng)選定的電機(jī)，則應(yīng)充分驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機(jī)功能，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。
3.另外，細(xì)分驅(qū)動器電流波形接近正弦，諧波少，電機(jī)發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關(guān)，高壓驅(qū)動的電機(jī)雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。
4.應(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動電壓等級，兼顧高帶性、平穩(wěn)性和發(fā)熱、噪音等指標(biāo)。