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產(chǎn)品分類 學(xué)會判斷REXROTH電機(jī)使用過程應(yīng)注意哪些問題?
REXROTH電機(jī)運(yùn)行時,電動機(jī)鐵芯處在交變磁場中會產(chǎn)生鐵損,繞組通電后會產(chǎn)生銅損,還有其他雜散損耗等,這些都會使電動機(jī)溫度升高;另一方面電動機(jī)也會散熱,當(dāng)發(fā)熱與散熱相等時即達(dá)到平衡狀態(tài),溫度不再上升而穩(wěn)定在一個水平上。當(dāng)發(fā)熱量增加或散熱減少時就會破壞平衡,使溫度繼續(xù)上升,擴(kuò)大溫差 ,則增加散熱,在另一個較高的溫度下達(dá)到新的平衡。
所以這里面就有兩個值需要關(guān)注-電機(jī)的溫度和溫升。
來看一下電機(jī)溫度對其內(nèi)部組件的影響:
REXROTH電機(jī)內(nèi)的永磁體通常在接近 180 ℃ 時有可能減弱或者消除磁性,從而使伺服電機(jī)失去所需的扭矩輸出的能力;
REXROTH電機(jī)內(nèi)置反饋編碼器,通常都充分考慮到了電機(jī)的發(fā)熱,有比較好的耐高溫能力,很多都可以達(dá)到 120 ℃ 以上;
REXROTH電機(jī)的緣等基本都可以達(dá)到 F 。也就是說其允許溫度可以達(dá)到 155 ℃;而即使是 B 的緣等,其允許溫度也可以達(dá)到 130 ℃。
這樣看來,永磁同步電機(jī)對于較高的溫度還是有一定的耐受能力的,如果參照上面的“參考溫度”,貌似在電機(jī)表面攤個雞蛋并不是什么問題。
那么電機(jī)運(yùn)行溫度可以到多少?是否有明確的上限值呢?這就得看電機(jī)的“溫升”限值了。
前面說了,電機(jī)溫度升高是由電動機(jī)發(fā)熱引起的,而電機(jī)的發(fā)熱是與其 rms 電流和扭矩直接相關(guān)的,電機(jī)開始運(yùn)行時的溫度(通常為環(huán)境溫度)和運(yùn)行一段時間(實(shí)驗(yàn)條件一般為3小時)后的溫度之差,稱為溫升。在相同的散熱條件下,電機(jī)的 rms 電流/扭矩越高,電機(jī)發(fā)熱量越高,帶來電機(jī)溫升的提高。所以,溫升其實(shí)是標(biāo)志著電動機(jī)運(yùn)行中發(fā)熱程度的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
而關(guān)于REXROTH電機(jī)運(yùn)行溫度的上限,我們則需要參考電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)中關(guān)于溫升限值的指標(biāo),比如: 100K/60K,以及環(huán)境溫度。
對于一臺溫升限值標(biāo)定在 100K 的電機(jī),如果以 40 ℃ 的環(huán)境溫度開始運(yùn)行,則電機(jī)允許溫度可以達(dá)到 140 ℃,而如果環(huán)境溫度為 20 ℃,那么電機(jī)允許溫度可達(dá) 120 ℃。
如果在應(yīng)用中限定了電機(jī)的溫升,也就意味著限制了繞組的 rms 電流,也就是說降低了電機(jī)的連續(xù)輸出扭矩。
可以想象一下,如果電機(jī)運(yùn)行時的溫度,手摸上去只是溫乎,或者只是稍微有點(diǎn)燙手,那基本上充其量也就是 50~60 ℃ 的溫度,以室溫 20 ℃ 算,溫升大概 30~40K,可想而知 rms 電流/扭矩其實(shí)還有很大的可用空間。
當(dāng)電機(jī)運(yùn)行在間歇式的工作制(如 S3),因?yàn)殡姍C(jī)輸出時間的占空比較低,電機(jī)發(fā)熱時間較短,而間歇“休息”的時間較長,電機(jī)散熱量較大,此時的 rms 電流/扭矩和電機(jī)溫升通常都不會太高。
對于連續(xù)式工作制應(yīng)用,如果電機(jī)溫升很低,基本上說明電機(jī)的連續(xù)輸出扭矩還有很大的裕量。從物盡其用的角度看,我們一定是希望電機(jī)在其溫升限值范圍內(nèi),將扭矩特性輸出發(fā)揮大化。
電機(jī)選型時盲目的限制溫升,其實(shí)相當(dāng)于選擇較大的電機(jī)并降容使用,同時,較大的電機(jī)意味著驅(qū)動器、電纜、配電元件以及包括電機(jī)本身等一系列組件的系統(tǒng)成本的整體提高,從經(jīng)濟(jì)性的角度看,這對于設(shè)備的性價比和總體擁有成本是很不利的。
當(dāng)然,需要注意的是,盡管伺服電機(jī)自身有一定的高溫承受能力,但實(shí)際應(yīng)用中卻可能因?yàn)槠渌鞣N因素對電機(jī)溫度進(jìn)行限定。比如,有些伺服減速機(jī),其潤滑采用的是脂潤滑,從溫度較高的電機(jī)傳導(dǎo)過來的熱量,有可能影響減速機(jī)軸承的潤滑效果,造成減速機(jī)軸承的磨損和損壞,所以,為了避免這種情況,經(jīng)常會針對該減速機(jī),對與之匹配的電機(jī)提出限制運(yùn)行溫度的建議(比如須低于 90 ℃)
同時,我們也不能因?yàn)殡姍C(jī)本身的這種“高溫耐受能力”,而忽略電機(jī)工作環(huán)境溫度與其散熱環(huán)境。
一臺自然冷卻的溫升限值 100K 電機(jī),如果其所處的運(yùn)行環(huán)境散熱不,比如處在不通風(fēng)的密閉空間內(nèi),此時即使電機(jī)工作在額定連續(xù)扭矩范圍內(nèi),也可能因?yàn)殡姍C(jī)發(fā)熱與散熱的失衡導(dǎo)致電機(jī)溫升超過 100K,甚導(dǎo)致電機(jī)過溫報(bào)警。
如果電機(jī)運(yùn)行環(huán)境的散熱條件已經(jīng)非常好了,但仍然溫升過高,此時除了可以考慮換更大功率的電機(jī),也可以考慮使用“風(fēng)冷”(風(fēng)扇)或“水冷”的冷卻方式,比如對于 MSK 系列電機(jī),采用“風(fēng)冷”后,電機(jī)連續(xù)扭矩輸出比 60K 時提升了 50% 之多,而“水冷”幾乎將其提升了一倍。
所以,對于電機(jī)較高的運(yùn)行溫度,我們并不需要那么敏感,但也不能掉以輕心。關(guān)鍵還是要看這個所謂“較高”的溫升背后的機(jī)理是否符合電機(jī)發(fā)熱的基本規(guī)律。
REXROTH電機(jī)驅(qū)動器市場產(chǎn)型號種類繁多,外觀差異,但其實(shí)大致的作用相差無幾,而在價格上的差距也比較大。所以更多的客戶將重點(diǎn)放在上,那么我們?nèi)绾闻袆e步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的呢?咱們接著往下看。
怎樣判斷REXROTH電機(jī)驅(qū)動器的:
1、要想過硬,起碼的要求就是它的具備較強(qiáng)的能力以及合格的檢驗(yàn)工序,所以要對有一定的了解,包括企業(yè)概況,環(huán)境,員工素質(zhì)等等方面。是實(shí)地考察驗(yàn)證,實(shí)在無法親自到場仍然可以通過各種渠道了解的實(shí)力。
2、“表面工夫”做好之后,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器進(jìn)行樣品測試也是尤為關(guān)鍵。將樣品發(fā)到或者實(shí)地點(diǎn),看看這些步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器對于自己的需求是否滿意。更多時候,購銷關(guān)系就是在這一環(huán)節(jié)上產(chǎn)生的。
1、應(yīng)遵循選電機(jī)后選驅(qū)動的原則。
2、REXROTH電機(jī)應(yīng)用于低速場合---每分鐘轉(zhuǎn)速不超過1000轉(zhuǎn),(0.9度時6666PPS),在1000-3000PPS(0.9度)間使用,可通過減速裝置使其在此間工作,此時電機(jī)工作效率高,噪音低。
3、REXROTH電機(jī)不使用整步狀態(tài),整步狀態(tài)時振動大。
4、轉(zhuǎn)動慣量大的負(fù)載應(yīng)選擇大機(jī)座號電機(jī)。
5、REXROTH電機(jī)不應(yīng)在振動區(qū)內(nèi)工作,如若必須可通過改變電壓、電流或加一些阻尼的解決。
6、REXROTH電機(jī)在600PPS(0.9度)以下工作,應(yīng)采用小電流、大電感、低電壓來驅(qū)動。
7、REXROTH電機(jī)在較高速或大慣量負(fù)載時,一般不在工作速度起動,而采用逐漸升頻提速,一電機(jī)不失步,二可以減少噪音同時可以提高停止的定位精度。