深圳廠家：步進電機發(fā)熱原因及冷卻方法

文章出處：未知人氣：發(fā)表時間：2020-06-12 15:55

對于各種步進電機而言，內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻，通電會產(chǎn)生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅隕，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產(chǎn)生損耗，其大小與材料、電流、頻率、電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來，從而影響電機的效率。

步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉(zhuǎn)速而變化，因而步進電機普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

　　1、步進電機發(fā)熱隨速度變化的情況采用恒流驅(qū)動技術時，步進電機在靜態(tài)和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機內(nèi)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發(fā)熱情況就與速度相關了。靜態(tài)和低速時一般發(fā)熱高，高速時發(fā)熱低。但是鐵損(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然，而電機整個的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。

2、步進電機發(fā)熱的合理范圍電機發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機內(nèi)部絕緣等級。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(30度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)部不超過30度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸-2秒以上，不超過60度;用手只能碰一下，大約在70-80度;滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。

　3、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)熱會帶一些負面影響。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導致結構應力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化，會影響電機的動態(tài)響應，高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發(fā)熱，如器械和的測試設備等。因此對電機的發(fā)熱應當進行必要的控制。

步進電機的冷卻方法

1、氫氣冷卻：這是設備中較為常見的冷卻方法，這種冷卻效果要比空氣冷卻的好，主要就是把轉(zhuǎn)子和定子導線做成空心的，接著氫氣進行一定的壓縮，在此同時會將熱氣帶出。

2、水冷卻：這種方法較為有效，跟前面兩種冷卻方法相比這種更勝一籌，應用較多的為定子繞組內(nèi)冷。

3、空氣冷卻：設備使用時間過長就會出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，因此需要使用有效的措施來進行冷卻，那么空氣冷卻是非常好的冷卻方法，這種方法就是通過扇式徑向以及軸向的混合通風系統(tǒng)來進行冷卻的。

步進電機