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学会判断REXROTH电机使用过程应注意哪些问题?

更新时间:2019-05-10      浏览次数:934

    学会判断REXROTH电机使用过程应注意哪些问题?
    REXROTH电机运行时,电动机铁芯处在交变磁场中会产生铁损,绕组通电后会产生铜损,还有其他杂散损耗等,这些都会使电动机温度升高;另一方面电动机也会散热,当发热与散热相等时即达到平衡状态,温度不再上升而稳定在一个水平上。当发热量增加或散热减少时就会破坏平衡,使温度继续上升,扩大温差 ,则增加散热,在另一个较高的温度下达到新的平衡。
    所以这里面就有两个值需要关注-电机的温度和温升。
    来看一下电机温度对其内部组件的影响:
    REXROTH电机内的永磁体通常在接近 180 ℃ 时有可能减弱或者消除磁性,从而使伺服电机失去所需的扭矩输出的能力;
    REXROTH电机内置反馈编码器,通常都充分考虑到了电机的发热,有比较好的耐高温能力,很多都可以达到 120 ℃ 以上;
    REXROTH电机的缘等基本都可以达到 F 。也就是说其允许温度可以达到 155 ℃;而即使是 B 的缘等,其允许温度也可以达到 130 ℃。
    这样看来,永磁同步电机对于较高的温度还是有一定的耐受能力的,如果参照上面的“参考温度”,貌似在电机表面摊个鸡蛋并不是什么问题。
    那么电机运行温度可以到多少?是否有明确的上限值呢?这就得看电机的“温升”限值了。
    前面说了,电机温度升高是由电动机发热引起的,而电机的发热是与其 rms 电流和扭矩直接相关的,电机开始运行时的温度(通常为环境温度)和运行一段时间(实验条件一般为3小时)后的温度之差,称为温升。在相同的散热条件下,电机的 rms 电流/扭矩越高,电机发热量越高,带来电机温升的提高。所以,温升其实是标志着电动机运行中发热程度的一项重要指标。
    而关于REXROTH电机运行温度的上限,我们则需要参考电机技术数据中关于温升限值的指标,比如: 100K/60K,以及环境温度。
    对于一台温升限值标定在 100K 的电机,如果以 40 ℃ 的环境温度开始运行,则电机允许温度可以达到 140 ℃,而如果环境温度为 20 ℃,那么电机允许温度可达 120 ℃。
    如果在应用中限定了电机的温升,也就意味着限制了绕组的 rms 电流,也就是说降低了电机的连续输出扭矩。
    可以想象一下,如果电机运行时的温度,手摸上去只是温乎,或者只是稍微有点烫手,那基本上充其量也就是 50~60 ℃ 的温度,以室温 20 ℃ 算,温升大概 30~40K,可想而知 rms 电流/扭矩其实还有很大的可用空间。
    当电机运行在间歇式的工作制(如 S3),因为电机输出时间的占空比较低,电机发热时间较短,而间歇“休息”的时间较长,电机散热量较大,此时的 rms 电流/扭矩和电机温升通常都不会太高。
    对于连续式工作制应用,如果电机温升很低,基本上说明电机的连续输出扭矩还有很大的裕量。从物尽其用的角度看,我们一定是希望电机在其温升限值范围内,将扭矩特性输出发挥大化。
    电机选型时盲目的限制温升,其实相当于选择较大的电机并降容使用,同时,较大的电机意味着驱动器、电缆、配电元件以及包括电机本身等一系列组件的系统成本的整体提高,从经济性的角度看,这对于设备的性价比和总体拥有成本是很不利的。
    当然,需要注意的是,尽管伺服电机自身有一定的高温承受能力,但实际应用中却可能因为其他各种因素对电机温度进行限定。比如,有些伺服减速机,其润滑采用的是脂润滑,从温度较高的电机传导过来的热量,有可能影响减速机轴承的润滑效果,造成减速机轴承的磨损和损坏,所以,为了避免这种情况,经常会针对该减速机,对与之匹配的电机提出限制运行温度的建议(比如须低于 90 ℃)
    同时,我们也不能因为电机本身的这种“高温耐受能力”,而忽略电机工作环境温度与其散热环境。
    一台自然冷却的温升限值 100K 电机,如果其所处的运行环境散热不,比如处在不通风的密闭空间内,此时即使电机工作在额定连续扭矩范围内,也可能因为电机发热与散热的失衡导致电机温升超过 100K,甚导致电机过温报警。
    如果电机运行环境的散热条件已经非常好了,但仍然温升过高,此时除了可以考虑换更大功率的电机,也可以考虑使用“风冷”(风扇)或“水冷”的冷却方式,比如对于 MSK 系列电机,采用“风冷”后,电机连续扭矩输出比 60K 时提升了 50% 之多,而“水冷”几乎将其提升了一倍。
    所以,对于电机较高的运行温度,我们并不需要那么敏感,但也不能掉以轻心。关键还是要看这个所谓“较高”的温升背后的机理是否符合电机发热的基本规律。
    REXROTH电机驱动器市场产型号种类繁多,外观差异,但其实大致的作用相差无几,而在价格上的差距也比较大。所以更多的客户将重点放在上,那么我们如何判别步进电机驱动器的呢?咱们接着往下看。
    怎样判断REXROTH电机驱动器的:
    1、要想过硬,起码的要求就是它的具备较强的能力以及合格的检验工序,所以要对有一定的了解,包括企业概况,环境,员工素质等等方面。是实地考察验证,实在无法亲自到场仍然可以通过各种渠道了解的实力。
    2、“表面工夫”做好之后,步进电机驱动器进行样品测试也是尤为关键。将样品发到或者实地点,看看这些步进电机驱动器对于自己的需求是否满意。更多时候,购销关系就是在这一环节上产生的。
    1、应遵循选电机后选驱动的原则。
    2、REXROTH电机应用于低速场合---每分钟转速不超过1000转,(0.9度时6666PPS),在1000-3000PPS(0.9度)间使用,可通过减速装置使其在此间工作,此时电机工作效率高,噪音低。
    3、REXROTH电机不使用整步状态,整步状态时振动大。
    4、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。
    5、REXROTH电机不应在振动区内工作,如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。
    6、REXROTH电机在600PPS(0.9度)以下工作,应采用小电流、大电感、低电压来驱动。
    7、REXROTH电机在较高速或大惯量负载时,一般不在工作速度起动,而采用逐渐升频提速,一电机不失步,二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。

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