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步进电机过热现象介绍

       1.这是正常现象吗?电机热量的一般温度范围是多少?这是电机发热原理
       我们通常看到的各种电机内部都有铁芯和绕组。绕组有电阻,通电时会有功率损耗,这就是我们所说的铜损耗。如果电流不是标准的直流或正弦波,就会产生谐波损耗;铁芯具有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会有损耗,它受其尺寸、材料、电流、电压和频率的影响,这就是铁损耗。铜和铁的损耗都将以热量的形式表现出来,这会影响电机的效率。步进电机通常追求定位精度和转矩输出。效率相对较低,电流通常较大,谐波分量较高。电流的交流频率随速度而变化。因此,步进电机一般都有发热的情况,而且这种情况比一般的交流电机更严重。
     
        2.步进电机加热的合理范围
       允许电机加热的程度主要取决于电机的内部绝缘水平。内部绝缘性能将在高温(超过130度)下被破坏。因此,如果内部温度不超过130度,电机不会损坏,表面温度将低于90度。因此,步进电机的表面温度通常为70至80度。一种简单的温度测量方法是使用点式温度计。或者也可以这样粗略估计:如果能用手触摸超过1或2秒,就意味着不会超过60度;只能用手触摸1次,大约70到80度;水滴迅速蒸发,温度超过90度。
       
       3.步进电机的热随速度的变化
       通过恒流驱动,步进电机将在静态和低速下保持恒流,以保持恒定的扭矩输出。当转速上升到一定值时,电机内部的反电势上升,电流会逐渐下降,转矩也会下降。因此,铜损失引起的热量与速度有关。在静态和低速下,一般热量较高;在高速时,热量较低。但铁的损失(尽管比例很小)并不相同。而电动机的整体热量是两者的总和,所以以上只是一般情况。
       
       4.电机发热的影响
       虽然电机发热一般不会影响电机的使用寿命,但大多数客户没有必要关注它。但严重时会带来一些负面影响。如果电机各部分的热膨胀系数不同,结构应力的变化和内部气隙的微小变化都会影响电机的动态响应,在高速时很容易失步。在某些情况下,不允许电机过热,如医疗设备和高精度检测设备。因此,应控制电机的热量。
     
        5.如何降低电机的热量
       减少热量是为了减少铜的损失和铁的损失。有两种方法可以减少铜的损耗——减少电阻和电流。这就要求选择电阻小、额定电流小的电机。对于两相电动机,可以采用串联方式而不是并联方式。但这通常与扭矩和高速要求不一致。对于所选电机,我们应充分利用驱动器的自动半流量控制功能和离线功能。前者在电机处于静止状态时自动降低电流,后者则简单地切断电流。此外,细分驱动器的电流波形接近正弦,因此谐波较少,热量较少。减少铁的损失的方法不多。电压水平与之有关。高电压驱动的电机会带来高速特性,但也会带来热量的增加。因此,应选择适当的驱动电压水平,还应考虑高速性能、平顺性、热量和噪音。

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