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在驅動電流/電壓和轉速相同前提下,帶(dài)載驅動的發熱量應該大於(yú)空載驅動,其理由是:
1.由於(yú)視在驅動電(diàn)流相同,因而表面上銅損對發熱的貢獻基本相同;
2.但是由於(yú)帶載驅動條件下,電機繞組的電流變(biàn)化率高於(yú)空載條件,因而會導緻實際的鐵損加大;
3.而且高變(biàn)化率的電流會加重繞組電流的集膚效應,從另一個側(cè)部分增加銅損;
4.帶(dài)載工作時,電機軸往往受到軸向負載影響,阻尼加大,導(dǎo)緻阻尼發熱增多。
5.微觀上,空載時,電機對外做功很小,不必從電源吸取更多的能量,此時從電源側看,供給能量除少部分克服空載阻尼外,主要用於(yú)補充繞組的焦耳能量損失。diangon.com相應地,繞組中流過的電流主要源自繞組的電感儲能和續流作用,直接由電源供給的電流則隻占很少一部分,遠小於(yú)繞組總電流,因而此時電流變(biàn)化率很小。
6.帶載後,電機開始對外做功,做功量取決於(yú)負載力矩和轉速,此時電機必須從電源吸取足夠多的能量以對抗負載造成的能量輸出,隻要負載足夠大,從電源側看,供給能量除少部分克服空載阻尼以及用於(yú)補充繞組的焦耳能量損失外,大部分能量都用於(yú)克服負載做功瞭(le),而這部分能量是每次由PWM周期或斬波周期中由電源注入繞組的。相應地,繞組中流過的電流中就有不小的一部分直接來自電源的周期性供給,因而此時繞組中電流的微觀變化率增大。
7.這一過程也可以用功角來解釋,空載時,步進電機功角很小,繞組電流矢量與反電勢矢量的點積很小,繞組電流基本源自繞組電感的續流作用,消耗很小,微觀電流變(biàn)化率很小;帶載時,步進電機功角擴大,繞組電流矢量與反電勢矢量的點積增大,由於(yú)需對外做功,繞組電流消耗增大,來自電源的周期性電流注入和補充增多,微觀電流變(biàn)化率變(biàn)大。
另外,隻要是在正常的帶載範圍内,步進電機帶負載的轉速和空載沒有區别。步進電機控制器工作在恒流斬波環境,當電源,控制器,電機都連好以後,對於(yú)電源來說,其負載是恒定的,不管電機的負載如何變化,電源的電壓,電流都不會變化(假定電源爲穩壓電源),所謂恒流斬波,僅僅是通過斬波的方式來達到恒流的目的,即電源所提供的能量由控制器和電機來共同消耗,電機取用的能量僅僅是電源提供的一部分,還有一部分消耗在控制器上瞭(le),步進電機的空載發熱源自銅損,鐵損和電機軸的阻尼負載;帶載發熱也同樣源自銅損,鐵損和電機軸的阻尼負載。
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