混合式步进电机

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   我们通常见到的各类电机,内部都是有铁芯和绕组线圈的。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损,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,因而混合式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、混合式步进电机发热的原因
  1.混合式步进电机为什么会发热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比一般交流电机严重。
  2.混合式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(130度只要内部不超过130度,电机便不会损坏,而表面温度会在90度以下,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1-2秒以上,不超过60度,用手只能碰一下,大约是70-80度,滴几滴水迅速气化,则90度以上了。
  3.混合式步进电机发热随速度变化的恒定,以保持恒力矩输出。速度高到程度,电机内部反电势升高,电流将逐步下降,力矩也会下降。,因铜损带来的发热相关了。静态和低速时却不尽然,而电机整个的发热是二者之和,上述只是一般情况了。
  2、混合式步进电机的发热问题的解决方法
  1.减少电机的发热减少发热, 就是减少铜损和铁损,减少铜损有两个方向,减少电阻和电流,这就要求在选型时,尽量选择电阻小和额定电流小的电机,对两相电机,能用串联电机的就不用并联电机,但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。
  2.对于已经选定的电机,则应充分驱动器的自动半流控制功能和脱机功能,前者在电机处于静态时自动减少电流,后者干脆将电流切断。
  3.另外,细分驱动器电流波形接近正弦,谐波少,电机发热也会较少。减少铁损的办法不多,电压等级与之有关,高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升,但也带来发热的增加。
  4.应当选择合适的驱动电压等级,兼顾高带性、平稳性和发热、噪音等指标。


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