步進電機作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件,在運動控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。許多朋友在使用步進電機的時候,感覺電機工作時有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現(xiàn)象是否正常。實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現(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電機發(fā)熱呢?
步進電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命,對大多數(shù)客戶來說沒必要理會。但是,嚴重的發(fā)熱會帶來一些負面影響。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。因此對步進電機的發(fā)熱應(yīng)當進行必要的控制。
要減少發(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,對兩相電機,能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機,則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機功能,前者在步進電機處于靜態(tài)時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。
另外,細分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦,諧波少,步進電機發(fā)熱也會較少。減少鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關(guān),高壓驅(qū)動的步進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(yīng)當選擇合適的步進電機驅(qū)動電壓等級,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等指標。
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