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產(chǎn)品分類 Panasonic伺服電機日常維護要點
Panasonic伺服電機作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件,在運動控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。許多用戶朋友在使用步進電機的時候,感覺電機工作時有較大的發(fā)熱,心存疑慮,不知這種現(xiàn)象是否正常。實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現(xiàn)象,但怎樣的發(fā)熱程度才算正常,以及如何盡量減小步進電機發(fā)熱呢?
,要了解步進Panasonic伺服電機為什么會發(fā)熱
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損,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(yīng),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(guān),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。
再者,將Panasonic伺服電機發(fā)熱控制在合理范圍內(nèi)
Panasonic伺服電機發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于電機內(nèi)部緣等。內(nèi)部緣在高溫下(130度以上)才會被破壞。所以只要內(nèi)部不超過130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1-2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;當然也可以用測溫槍來檢測。
,Panasonic伺服電機機發(fā)熱隨速度變化的情況
Panasonic伺服電機采用恒流驅(qū)動技術(shù)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(guān)了。
Panasonic伺服電機靜態(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。
發(fā)熱帶來的影響
Panasonic伺服電機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)熱會帶來一些負面影響。如電機內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)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(yīng),高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發(fā)熱,如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此對電機的發(fā)熱應(yīng)當進行必要的控制。
后,減少電機的發(fā)熱
Panasonic伺服電機就是減少銅損和鐵損。 減少銅損有兩個方向,減少電阻和電流,這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機,對兩相電機,能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機,則應(yīng)充分利用驅(qū)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(tài)時自動減少電流,后者干脆將電流切斷。
另外,細分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦,諧波少,電機發(fā)熱也會較少。 減少鐵損的辦法不多,電壓等與之有關(guān),高壓驅(qū)動的電機雖然會帶來高速特性的提升,但也帶來發(fā)熱的增加。所以應(yīng)當選擇合適的驅(qū)動電壓等,兼顧高速性,平穩(wěn)性和發(fā)熱,噪音等指標。
當運動速度幾轉(zhuǎn)到3000多轉(zhuǎn)以下時,控制精度相對要求較高,可以選擇直 流或者交流伺服電機。一般情況下,交流伺服電機低速特性不如直流伺服電機,假如負載工作于較低速,建 議選擇直流伺服電機。而有刷直流電機由于存在電刷換相,會有換相環(huán)火產(chǎn)生,在真空防暴水下等場合是 不能使用的,并且由于環(huán)火使電機軸膨脹以及傳導(dǎo)給連接部件,在系統(tǒng)精度要求高的場合也不能使用。
現(xiàn)在 產(chǎn)業(yè)應(yīng)用中廣泛應(yīng)用的交流伺服電機為交流永磁同步電機,由于其在額定轉(zhuǎn)速以下呈現(xiàn)的恒扭矩特性,所以 多用于負載扭矩恒定或者變化不大的場合,比如機床進給系統(tǒng)。
選擇是相對的,同一種應(yīng)用,可以用交流也 可以用直流,有時取決于環(huán)境,比如有的機器人項目,交流電源相對而言比較難得到,那就只能用直流伺服 電機了。還有很多特殊應(yīng)用場合,常規(guī)意義的伺服電機是很難完成任務(wù)的,比如超低速平穩(wěn)運行,有的甚 低到每年幾轉(zhuǎn),一般的伺服電機完成不了這個要求,只能選擇力矩電機來完成任務(wù)了。
又比如需求頻繁起 停、快速響應(yīng)、高加速度,普通伺服也很難滿足要求,一般交流伺服電機帶負載頻繁起停頻率不會高于 5HZ,而直線電機就不差未幾了,可以做到高加速度有的達30G,起停頻率可到20HZ。選擇電機的規(guī)律就是 了解負載特性,了解工作環(huán)境,了解電機特性,只有這樣才能選擇合適的伺服電機。