步進電機啟動后會有一個抑制轉動作用的工作電流,就像是電梯懸停在半空中的狀態。就是這個電流,會引起電機發熱,這個是正常現象。
1.原因一
步進電機最有意義的一個優點就是在開環系統里可以實現精確的控制。開環控制意味著不需要關于(轉子)位置方面的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器以及象光學編碼器這樣的反饋設備,因為只需要跟蹤輸入的步進脈沖就可以知道(轉子)的位置。最近部分客戶向我們山社電機工程師反映步進電機也容易出現發熱的問題,那么遇到這種情況該怎么解決呢?
1、減少步進電機發熱,減少發熱就是減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個方向,減少電陰和電流,這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機,對兩相步進電機,能用串聯的電機就不用并聯電機,但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。
2、對于已經選定的電機,則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能,前者在電機處于靜態時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。
3、另外,細分步進電機驅動器由于電流波形接近正弦,諧波少,電機發熱也會較少。減少鐵損的辦法不多,電壓等級與之有關,高壓驅動電機雖然會帶來高速特性的提升,但也帶來發熱的增加。
4、應當選擇合適的驅動電機電壓等級,兼顧高帶性、平穩性和發熱、噪音等指標。
2.原因二
步進電機發熱雖然一般不會影響電機的壽命,對大多數客戶沒必要理會。但是嚴重時會帶來一些負面影響。如步進電機內部各部分熱膨脹系數不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化,會影響步進電機的動態響應,高速會容易失步。又如有些場合不允許步進電機的過度發熱,如醫療器械和高精度的測試設備等。因此對步進電機的發熱應當進行必要的控制。電機發熱的原因有這幾個方面:
1、驅動器所設的電流比電機的額定電流大
2、電機的轉速過快
3、電機本身的慣量和定位轉矩大,所以即使是中速運轉也會發熱,但不影響電機的壽命。電機的退磁點在130-200℃,所以電機在70-90℃屬于正常現象,只要小于130℃就一般沒有什么問題,如果真的感覺過熱,就把驅動器的電流設成電機額定電流的70%左右或者電機的轉速降低一些。