1. Oorzaak van motoropwarming
Het is normaal dat elke motor warm wordt tijdens gebruik, en stappenmotoren vormen hierop geen uitzondering.
Een stappenmotor bestaat uit een ijzerkern en wikkelspoelen. De wikkelspoelen hebben een inherente elektrische weerstand, en de stroom die door de motor vloeit veroorzaakt vermogensverlies. Dit verlies is evenredig met de weerstand en het kwadraat van de stroom (I²R-verlies), ook wel koperverlies genoemd. Daarnaast ondervindt de ijzerkern hystereseverlies en wervelstroomverlies in het wisselende magnetische veld. Deze verliezen zijn afhankelijk van het kernmateriaal, de stroom, de frequentie en de spanning, en worden gezamenlijk ijzerverlies genoemd. Zowel koperverlies als ijzerverlies worden als warmte afgegeven, wat de motorefficiëntie verlaagt.
Stappenmotoren zijn ontworpen voor hoge positioneringsnauwkeurigheid en koppeluitvoer, wat inherent resulteert in een lagere efficiëntie en hogere bedrijfsstromen. Bovendien bevat de stroomgolfvorm aanzienlijke harmonische componenten, en varieert de stroomfrequentie met de snelheid. Hierdoor worden stappenmotoren over het algemeen warmer dan andere motortypen.
2. Maximaal toelaatbare temperatuur
De toelaatbare temperatuurstijging van een motor hangt voornamelijk af van de interne isolatieklasse. De interne isolatie wordt pas aangetast bij buitensporig hoge temperaturen (boven 130°C). Zolang de interne temperatuur onder 130°C blijft en de oppervlaktetemperatuur onder 90°C blijft, raakt de motor niet beschadigd.
Een oppervlaktetemperatuur van 70–80°C wordt als normaal beschouwd voor een stappenmotor en kan worden gemeten met een infraroodthermometer. Dit niveau van opwarming heeft geen invloed op de levensduur van de motor.
3. Oplossingen voor motoroververhitting
3.1 Controleer de stroominstellingen van de driver
Controleer of de stroominstelling op de driver passend is. Als de stroom te hoog is ingesteld, verlaag deze dan naar de minimale waarde die nog steeds aan uw koppelvereisten voldoet. Schakel ook de halfstroom-houdfunctie (verlaagde houdstroom) van de driver in om de stroom te verlagen wanneer de motor stilstaat.
3.2 Controleer de belasting en temperatuur van de driver
Inspecteer de driver op tekenen van overbelasting of oververhitting. Verbeter indien nodig de warmteafvoer door een koellichaam of ventilator toe te voegen, of upgrade naar een driver met een hoger vermogen.
3.3 Verminder de continue bedrijfstijd
Als de stappenmotor gedurende een langere periode continu heeft gedraaid, overweeg dan rustintervallen in te lassen of geforceerde luchtkoeling met een ventilator toe te voegen om warmteophoping te verminderen.
3.4 Bewaak de omgevingstemperatuur
Controleer of de omgevingstemperatuur rond de motor buitensporig hoog is. Verbeter in dat geval de ventilatie in de behuizing of verlaag de omliggende werktemperatuur.
3.5 Inspecteer voedingskabels en aansluitingen
Inspecteer de voedingskabels en alle bedradingsaansluitingen op losse contacten, beschadigde draden of ondergedimensioneerde geleiders. Overmatige weerstand in de kabels kan spanningsval en extra warmteontwikkeling op de aansluitpunten veroorzaken, wat kan bijdragen aan oververhitting van het gehele systeem.