對于各種
步進(jìn)電機,內部由一個(gè)核心和一個(gè)繞組線(xiàn)圈組成。繞組有電阻,功率會(huì )產(chǎn)生損耗。損耗的大小與電阻和電流的平方成正比。這就是我們常說(shuō)的銅損耗。如果電流不是標準的直流或正弦波,也會(huì )產(chǎn)生諧波損耗;磁芯具有遲滯的渦流效應,同樣在交變磁場(chǎng)中,也與材料、電流、頻率、電壓有關(guān)。這叫做鐵的流失。銅的損耗和鐵的損耗都表現為發(fā)熱,影響電機的效率。
步進(jìn)電機一般追求定位精度和扭矩輸出,效率相對較低,電流一般較大,諧波分量較高。交流電的頻率也隨轉速而變化。因此,步進(jìn)電機一般都會(huì )發(fā)熱,而且情況比較普遍。交流電動(dòng)機壞了。
將步進(jìn)電機發(fā)熱控制在合理范圍內。電動(dòng)機發(fā)熱的程度取決于電動(dòng)機的內部絕緣水平。內部絕緣功能可在高溫(130度以上)下被破壞。因此,只要內部溫度不超過(guò)130度,電機就不會(huì )損壞,表面溫度也會(huì )低于90度。因此,步進(jìn)電機表面溫度正常在70-80度。簡(jiǎn)單的測溫方法可作為點(diǎn)溫計使用。也可以粗略判斷:可以用手觸摸1-2秒以上,不超過(guò)60度;只能用手觸摸,大約70-80度;幾滴水很快就到了90度甚至更高;當然,它也可以被溫度槍檢測到。
采用恒流驅動(dòng)技術(shù),步進(jìn)電機在靜態(tài)和低速下都保持相對恒定的電流,以保持恒扭矩輸出。當轉速高到一定程度時(shí),電機內部反電動(dòng)勢增大,電流逐漸減小,扭矩也隨之減小。因此,銅流失引起的發(fā)熱與速度有關(guān)。一般來(lái)說(shuō),靜態(tài)和低速時(shí)發(fā)熱高,高速時(shí)發(fā)熱低。然而,鐵損失量的變化(雖然比例很小)并不總是這樣,而且整個(gè)電機發(fā)熱是兩者之和,所以以上只是一般情況。
電機發(fā)熱一般不會(huì )影響電機的使用壽命,對大多數用戶(hù)來(lái)說(shuō)也沒(méi)有必要。然而,嚴重的發(fā)燒也有一些負面影響。如果電機內部各部件的熱膨脹系數引起結構應力變化和內部氣隙的微小變化,就會(huì )影響電機的動(dòng)態(tài)響應,高速時(shí)容易失去臺階。在某些情況下,電機不接受過(guò)熱,如醫療設備和高精度檢測設備。因此,必須對電機的發(fā)熱進(jìn)行必要的控制。
退燒是減少銅和鐵的流失。降低銅的損耗有兩個(gè)方向,降低電阻和電流。這就要求在選擇時(shí)盡量選擇電阻小、額定電流小的電機。對于兩相電機,并聯(lián)電機可用于串聯(lián)電機。但這往往與扭矩和高速的要求相矛盾。