西門子步進電機發(fā)熱原因分析

時間：2019-12-04作者：湖南特零自動化設(shè)備有限公司瀏覽：172

  1，電機步進電機為什么會發(fā)熱? 
 
任何電機都會發(fā)熱，只是發(fā)熱程度不同罷了。對于各種電機步進電機而言，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，如果電流不是標(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，從而影響電機的效率。電機 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(zhuǎn)速而變化，因而電機步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴(yán)重。
 
       2，電機步進電機發(fā)熱的合理范圍?。 

       電機發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)部不**過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，電機 步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不**過60度;用手只能碰一下，大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。 
 
3，電機步進電機發(fā)熱會影響電機>步進電機的工作壽命嗎? 

       電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命，對大多人來說沒必要理會。但是，嚴(yán)重的發(fā)熱會帶來一些負(fù)面影響。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(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，會影響電機的動態(tài)響應(yīng)，高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此對電機的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進行必要的控制。我們的電機 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。 
 
4，電機步進電機工作方式不同，發(fā)熱也不同。 

       遇采用恒流驅(qū)動技術(shù)時，電機步進電機在靜態(tài)和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機內(nèi)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時一般發(fā)熱高，高速時發(fā)熱低。但是鐵損(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然，而電機整個的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。 

       5，電機步進電機發(fā)熱問題的解決方案? 

       如果電機步進電機驅(qū)動器有自動半流模式，盡量讓其工作在半流狀態(tài)，因為此時電機步進電機全流工作發(fā)熱*大 。 

       如果負(fù)載力矩范圍允許的情況下，可以把電機額定電流降下來，比如5A電機，讓其工作在4A狀態(tài)下; 選擇低電阻，低電流的電機 步進電機，減少銅損和鐵損。加裝風(fēng)機，強制散熱。

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