步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器外殼與散熱設(shè)計(jì)的比較

 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，隨著國(guó)內(nèi)應(yīng)用大規(guī)模應(yīng)用的蓬勃發(fā)展自動(dòng)化，已被廣泛應(yīng)用于各類(lèi)自動(dòng)化設(shè)備。據(jù)工業(yè)部和相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，2014年國(guó)內(nèi)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)銷(xiāo)量總計(jì)達(dá)到1000萬(wàn)臺(tái)，如果配合自動(dòng)化設(shè)備控制系統(tǒng)主板專(zhuān)用ASIC級(jí)步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，總體數(shù)量單位已達(dá)到數(shù)千萬(wàn)臺(tái)的規(guī)模。

 

在大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí)，由于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器作為步進(jìn)電機(jī)電源組件，承受大電流和更多的電力輸出控制任務(wù)，根據(jù)客戶(hù)近年來(lái)的反饋，情況已成為自動(dòng)化設(shè)備最脆弱的設(shè)備之一。通過(guò)長(zhǎng)期的研究和分析，我們發(fā)現(xiàn)這些損壞，除了由于步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器在制造過(guò)程中由于設(shè)備采購(gòu)不暢或生產(chǎn)過(guò)程不佳造成的終端用戶(hù)差，超過(guò)50％的損壞和步進(jìn)驅(qū)動(dòng)住宅和熱設(shè)計(jì)相關(guān)！

 

原理上，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的外殼應(yīng)由鋁制成，具有良好的散熱特性，因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器在運(yùn)行過(guò)程中的熱損失大于其他類(lèi)型的電機(jī)的熱損失，因此殼體和熱量的冷卻效果設(shè)備要考慮。但實(shí)際情況看，國(guó)內(nèi)部分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)廠商的產(chǎn)品，由于成本壓力為57步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，例如有廠家采用塑膠外殼，而散熱器的重量下降到歷史最低水平，結(jié)果是驅(qū)動(dòng)器在長(zhǎng)期使用中由于缺乏良好的熱量，特別是其內(nèi)部大容量電容器的壽命迅速下降，作為產(chǎn)品穩(wěn)定的第一個(gè)殺手。

 

在國(guó)內(nèi)外步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)廠商的外觀設(shè)計(jì)中，特別是日本廠商的設(shè)計(jì)，當(dāng)然從環(huán)保理念來(lái)看，應(yīng)該少用鋁。然而，冷卻方案的設(shè)計(jì)是合理的，成為重要的環(huán)節(jié)。原則上，使用的鋁越多，鋁的體積（B）越大，鋁的散熱??面積（S）越大，產(chǎn)品的散熱越好。然而，很容易忽略熱源和散熱面積大的鋁芯的距離（D）也是影響步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器散熱的重要因素之一，但長(zhǎng)期以來(lái)一直是被產(chǎn)品設(shè)計(jì)師忽視。我們的長(zhǎng)期觀察和總結(jié)，公式是：熱效率E =常數(shù)K * BSD，而配方在不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中已經(jīng)有很好的匹配效果。

 

步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器外殼和散熱器設(shè)計(jì)，不僅從審美角度考慮，真正的核心應(yīng)該是回到冷卻效率和產(chǎn)品核心部分的生命中保護(hù)起來(lái)！