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永磁伺服电机热阻和热时间常数测试方法简介

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  • 发布时间:2016/7/6 17:01:39
  • 作者:银河电气

  热阻是反应阻止热量传递的综合参数,电机热阻是指从电机内的热源(绕组、铁心等)到冷却介质之间对热流的阻抗。热时间常数又叫热响应时间,电机的热时间常数是指在恒定功耗的技术规定条件下,电机绕组温升达到稳定值的63.2%所需时间。

  电机的热模型包含了几种热时间常数,为了便于分析我们通常选用一种模型(图1:电机热模型)对热时间常数及热阻完成测试,下面本文对永磁伺服电机的热阻测试热时间常数测试进行详细介绍。

永磁伺服电机热阻、热时间常数试验条件

  测试试验时为方便电机自身均匀散热,被试电机可以在低速(低于5r/min)下运行,散热板与其他接触部分作隔热处理。试验在恒温条件下进行。若是风机电机,试验应在风机电机的规定的冷却条件下进行。

电机的热模型

图1:电机的热模型

  说明:

  P——功率损耗,单位为瓦特(W);

  TC——热容,单位为焦每开(J/K);

  Rth——热阻,单位为开每瓦(K/W)

  (△θ)a——在环境温度下的温升,单位为开(K);

  θa——环境温度,单位为摄氏度(℃)。

永磁伺服电机热阻、热时间常数试验程序

  永磁伺服电机热阻、热时间常数试验时依据以下步骤进行:

  a) 用不大于最大连续电流值的电流驱动电机并使电机达到热平衡状态;

  b) 确定温升(△θ)a;

  c) 用(△θ)a乘以0.368,结果加上环境温度θa;

  d) 将电源断开,记录电机的温度下降到c)步骤计算出的温度值所需的时间t;

  e) 用P=I^2R计算功率损耗,式中I为电流值,R为温度在θf时的绕组电阻。

  f) 热时间常数τth=TC*Rth,是在d)步骤中记录的时间t,则热阻Rth=(△θ)a/P,试验过程中相关参数的确定可参见图示2。

测量过程参数说明

图2:测量过程参数说明

  说明:

  τth=——热时间常数,单位为分(min);

  θf——热稳定时的温度,单位为摄氏度(℃);

  θa——环境温度,单位为摄氏度(℃);

  θt——在t时刻的温度,单位为摄氏度(℃)。

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