常州步進電機和步進電機驅動器的溫度
常州步進電機和步進電機驅動器的溫度
這個問題包含兩個方面:常州步進電機和驅動器的運行溫度,常州步進電機和驅動器使用環境溫度。
步進電機去驅動器的運行溫度
步進電機一旦運行是有溫升的,其溫度對步進電機的性能也有影響,工業級混合式步進電機使用的磁鋼主要是130度和150度,也有一些廉價的步進電機使用110度的磁鋼,其實130度的磁鋼并不是說到了130度才退辭,實際上130度的磁鋼在110度就開始退磁了,這就是為什么許多應用場合會發現步進電機開始力矩是足夠的,工作一兩個小時以后就丟步的原因。
退磁分為臨時退磁和永久退磁,130度的磁鋼在130度以上的溫度,就會產生永久退磁,雖然130度以下是臨時退磁,但是長期在接近130度的溫度下工作,也會緩慢的產生永久性退磁,一些低價格的步進電機工作不到一年雖然還能運行,但是力矩明顯下降了,這就是緩慢永久退磁的效果,理論上這種步進電機可以退回廠家充磁,但是實際生產中,使用這種磁鋼的步進電機,其定子鐵芯、漆包線的品質都比較低,使用半年以后再充磁就顯得沒有意義了。
步進電機的機芯溫度大約比表面溫度高30度,因此我們大致可以認為步進電機表面溫度達到95度就是危險狀態(95度的簡單判斷方法就是滴一滴水到電機表面會在1到3秒汽化),通常130電機表面允許達到95度,但是42以下步進電機表面溫度和機芯溫度相差約20度,表面溫度不要超過85度。
步進電機的溫度和使用壽命是有很大關系的,在步進電機溫度不超過80度,運行狀態良好的場合,步進電機使用壽命常?梢赃_到五年甚至十年;在類似雕刻機這樣的民用化設備中,要求低投入高產出,往往使步進電機和驅動器在極限狀態下使用,因此步進電機的溫度常常在上限狀態,使用壽命往往在兩年左右。
步進電機驅動器的溫度因為電路和散熱器設計的差別,無法按表面溫度來評價,通常驅動器內部發熱的是MOS管等功率器件、電源模塊、驅動模塊,但是絕大部分元器件的溫度適合在75度以下,否則就會出現電路保護、輸出功率不足、器件損壞等現象。
步進電機和驅動器使用環境溫度
工業級步進電機和驅動器使用環境溫度理論上是負20到正50度,在實際應用中,步進電機東北負40度,東南亞高速公路上收費站機箱內正六十五度,步進電機都是可以正常工作的。
在低溫環境步進電機部分材料發生脆化現象,步進電機驅動器的一部分元器件參數漂移,因此最好先通電預熱五到十五分鐘;
在高溫環境下步進電機驅動器的元器件也會出現漂移,并且功電流輸出能力嚴重下降,甚至部分IC和模塊已經設定了75度保護,步進電機的磁鋼會出現熱退磁,力矩下降,溫度過高甚至導致漆包線絕緣層熔融,因此在環境溫度會達到50度以上的環境使用步進電機,選型時務必選擇50%以上的余量,比如說機械設計要求達到8N.m的步進電機,如果環境溫度會超過50度,那么就選擇12N.m的步進電機,12N.m的步進電機電流設置到額定電流的70%甚至更低就能滿足力矩要求,低電流輸入會減少步進電機發熱。
航天和軍工上往往對步進電機和驅動器的使用環境有一些特殊要求,其溫度范圍可以達到負50到正130度,這種步進電機的材料和工藝都遠高于工業級的步進電機,其價格也高出工業級步進電機的上百倍。
關于步進電機和驅動器的溫度還有一個常常被用戶忽略的細節,就是相同的測試環境下,使用不同規格或不同品牌的驅動器,電機發熱卻不同,這是因為驅動器對電流的分配方式或者衰減模式不同導致的。另外同樣的測試環境,不同的品牌的步進電機,可能導致驅動器的溫度不同,這是電機的電阻電感不同導致的,步進電機的反電勢會作用于步進電機驅動器,有用戶反應使用某些步進電機時驅動器故障率就很高,就是因為一些低品質的步進電機使用劣質漆包線,繞線不規范,導致反電勢沖擊驅動電路導致的。