步進電機的溫度過高一直是大家在使用過程中非常頭痛的一個問題,也是導致電機損壞的一個重要因素,那么,如何防止步進電機溫度過高,出現(xiàn)步進電機溫度過高又該如何處理呢?要解決這個問題我們得先弄清楚步進電機發(fā)熱的原因,再來對癥下藥。
一、步進電機正常工作發(fā)熱。我們通常見到的各類電機,內部都是有鐵芯和繞組線圈的。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(fā)熱的形式表現(xiàn)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(fā)熱情況,且情況比一般交流電機嚴重。
二、步進電機非正常發(fā)熱
1.環(huán)境溫度過高,散熱條件差,安裝接觸面積不符合標準。
2.工作方式不符合技術要求,如三相六拍工作的電機改為雙三拍工作,溫升要變高。
3.驅動電路發(fā)生故障,電動機長期工作在單一高電壓下或長期工作在高頻狀態(tài),同樣要使電動機的溫升變高。
4.高、低壓供電的驅動電路在高頻工作時,高壓脈寬不能太寬,應按技術標準調整,否則溫升也會高。
減少步進電機發(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步進電機,但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。
對于已經選定的步進電機,則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能,前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。
細分驅動器由于電流波形接近正弦,諧波少,電機發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關,高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升,但也帶來發(fā)熱的增加。所以應當選擇合適的驅動電壓等級,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等指標