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深圳厂家:步进电机发热原因及冷却方法

文章出处:未知 人气:发表时间:2020-06-12 15:55

对于各种步进电机而言,内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻,通电会产生损耗,损耗大小与电阻和电流的平方成正比,这就是我们常说的铜陨,如果电流不是标准的直流或正弦波,还会产生谐波损耗;铁心有磁滞涡流效应,在交变磁场中也会产生损耗,其大小与材料、电流、频率、电压有关,这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来,从而影响电机的效率。

步进电机一般追求定位精度和力矩输出,效率比较低,电流一般比较大,且谐波成分高,电流交变的频率也随转速而变化,因而步进电机普遍存在发热情况,且情况比一般交流电机严重。
 
  1、步进电机发热随速度变化的情况采用恒流驱动技术时,步进电机在静态和低速下,电流会维持相对恒定,以保持恒力矩输出。速度高到一定程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。因此,因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高,高速时发热低。但是铁损(虽然占的比例较小)变化的情况却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,所以上述只是一般情况。

       2、步进电机发热的合理范围电机发热允许到什么程度,主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下(30度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过30度,电机便不会损坏,而这时表面温度会在90度以下。所以,步进电机表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有用点温计的,也可以粗略判断:用手可以触摸-2秒以上,不超过60度;用手只能碰一下,大约在70-80度;滴几滴水迅速气化,则90度以上了。
 
 
 3、电机发热虽然一般不会影响电机的寿命,对大多数客户来说没必要理会。但是,严重的发热会带一些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化,会影响电机的动态响应,高速会容易失步。又如有些场合不允许电机的过度发热,如器械和的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。


步进电机的冷却方法
 

1、氢气冷却:这是设备中较为常见的冷却方法,这种冷却效果要比空气冷却的好,主要就是把转子和定子导线做成空心的,接着氢气进行一定的压缩,在此同时会将热气带出。

2、水冷却:这种方法较为有效,跟前面两种冷却方法相比这种更胜一筹,应用较多的为定子绕组内冷。

3、空气冷却:设备使用时间过长就会出现发热的现象,因此需要使用有效的措施来进行冷却,那么空气冷却是非常好的冷却方法,这种方法就是通过扇式径向以及轴向的混合通风系统来进行冷却的。

 

步进电机

 

 

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