常州步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度
常州步進(jìn)電機(jī)和步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度
這個(gè)問題包含兩個(gè)方面:常州步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行溫度,常州步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器使用環(huán)境溫度。
步進(jìn)電機(jī)去驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)行溫度
步進(jìn)電機(jī)一旦運(yùn)行是有溫升的,其溫度對(duì)步進(jìn)電機(jī)的性能也有影響,工業(yè)級(jí)混合式步進(jìn)電機(jī)使用的磁鋼主要是130度和150度,也有一些廉價(jià)的步進(jìn)電機(jī)使用110度的磁鋼,其實(shí)130度的磁鋼并不是說到了130度才退辭,實(shí)際上130度的磁鋼在110度就開始退磁了,這就是為什么許多應(yīng)用場(chǎng)合會(huì)發(fā)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)開始力矩是足夠的,工作一兩個(gè)小時(shí)以后就丟步的原因。
退磁分為臨時(shí)退磁和永久退磁,130度的磁鋼在130度以上的溫度,就會(huì)產(chǎn)生永久退磁,雖然130度以下是臨時(shí)退磁,但是長期在接近130度的溫度下工作,也會(huì)緩慢的產(chǎn)生永久性退磁,一些低價(jià)格的步進(jìn)電機(jī)工作不到一年雖然還能運(yùn)行,但是力矩明顯下降了,這就是緩慢永久退磁的效果,理論上這種步進(jìn)電機(jī)可以退回廠家充磁,但是實(shí)際生產(chǎn)中,使用這種磁鋼的步進(jìn)電機(jī),其定子鐵芯、漆包線的品質(zhì)都比較低,使用半年以后再充磁就顯得沒有意義了。
步進(jìn)電機(jī)的機(jī)芯溫度大約比表面溫度高30度,因此我們大致可以認(rèn)為步進(jìn)電機(jī)表面溫度達(dá)到95度就是危險(xiǎn)狀態(tài)(95度的簡單判斷方法就是滴一滴水到電機(jī)表面會(huì)在1到3秒汽化),通常130電機(jī)表面允許達(dá)到95度,但是42以下步進(jìn)電機(jī)表面溫度和機(jī)芯溫度相差約20度,表面溫度不要超過85度。
步進(jìn)電機(jī)的溫度和使用壽命是有很大關(guān)系的,在步進(jìn)電機(jī)溫度不超過80度,運(yùn)行狀態(tài)良好的場(chǎng)合,步進(jìn)電機(jī)使用壽命常常可以達(dá)到五年甚至十年;在類似雕刻機(jī)這樣的民用化設(shè)備中,要求低投入高產(chǎn)出,往往使步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器在極限狀態(tài)下使用,因此步進(jìn)電機(jī)的溫度常常在上限狀態(tài),使用壽命往往在兩年左右。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度因?yàn)殡娐泛蜕崞髟O(shè)計(jì)的差別,無法按表面溫度來評(píng)價(jià),通常驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部發(fā)熱的是MOS管等功率器件、電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊,但是絕大部分元器件的溫度適合在75度以下,否則就會(huì)出現(xiàn)電路保護(hù)、輸出功率不足、器件損壞等現(xiàn)象。
步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器使用環(huán)境溫度
工業(yè)級(jí)步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器使用環(huán)境溫度理論上是負(fù)20到正50度,在實(shí)際應(yīng)用中,步進(jìn)電機(jī)東北負(fù)40度,東南亞高速公路上收費(fèi)站機(jī)箱內(nèi)正六十五度,步進(jìn)電機(jī)都是可以正常工作的。
在低溫環(huán)境步進(jìn)電機(jī)部分材料發(fā)生脆化現(xiàn)象,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的一部分元器件參數(shù)漂移,因此最好先通電預(yù)熱五到十五分鐘;
在高溫環(huán)境下步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的元器件也會(huì)出現(xiàn)漂移,并且功電流輸出能力嚴(yán)重下降,甚至部分IC和模塊已經(jīng)設(shè)定了75度保護(hù),步進(jìn)電機(jī)的磁鋼會(huì)出現(xiàn)熱退磁,力矩下降,溫度過高甚至導(dǎo)致漆包線絕緣層熔融,因此在環(huán)境溫度會(huì)達(dá)到50度以上的環(huán)境使用步進(jìn)電機(jī),選型時(shí)務(wù)必選擇50%以上的余量,比如說機(jī)械設(shè)計(jì)要求達(dá)到8N.m的步進(jìn)電機(jī),如果環(huán)境溫度會(huì)超過50度,那么就選擇12N.m的步進(jìn)電機(jī),12N.m的步進(jìn)電機(jī)電流設(shè)置到額定電流的70%甚至更低就能滿足力矩要求,低電流輸入會(huì)減少步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱。
航天和軍工上往往對(duì)步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的使用環(huán)境有一些特殊要求,其溫度范圍可以達(dá)到負(fù)50到正130度,這種步進(jìn)電機(jī)的材料和工藝都遠(yuǎn)高于工業(yè)級(jí)的步進(jìn)電機(jī),其價(jià)格也高出工業(yè)級(jí)步進(jìn)電機(jī)的上百倍。
關(guān)于步進(jìn)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器的溫度還有一個(gè)常常被用戶忽略的細(xì)節(jié),就是相同的測(cè)試環(huán)境下,使用不同規(guī)格或不同品牌的驅(qū)動(dòng)器,電機(jī)發(fā)熱卻不同,這是因?yàn)轵?qū)動(dòng)器對(duì)電流的分配方式或者衰減模式不同導(dǎo)致的。另外同樣的測(cè)試環(huán)境,不同的品牌的步進(jìn)電機(jī),可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器的溫度不同,這是電機(jī)的電阻電感不同導(dǎo)致的,步進(jìn)電機(jī)的反電勢(shì)會(huì)作用于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,有用戶反應(yīng)使用某些步進(jìn)電機(jī)時(shí)驅(qū)動(dòng)器故障率就很高,就是因?yàn)橐恍┑推焚|(zhì)的步進(jìn)電機(jī)使用劣質(zhì)漆包線,繞線不規(guī)范,導(dǎo)致反電勢(shì)沖擊驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)致的。