步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器經(jīng)過多年的發(fā)展,隨國內(nèi)自動化應(yīng)用的大規(guī)模應(yīng)用的蓬勃發(fā)展,已廣泛應(yīng)用于各類自動化設(shè)備當(dāng)中。根據(jù)工信部相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,2014年國內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器銷售總臺數(shù)達(dá)到一千萬臺左右的規(guī)模,如果再加上集成于自動化設(shè)備控制系統(tǒng)主板的專用ASIC類步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的數(shù)量,整體的臺數(shù)已經(jīng)達(dá)到數(shù)千萬臺的規(guī)模。
在大規(guī)模應(yīng)用的同時(shí),由于步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器做為步進(jìn)電機(jī)的功率提供部件,承擔(dān)著較大電流和較大功率的輸出控制任務(wù),根據(jù)近年來客戶反饋的情況來看,已經(jīng)成為自動化設(shè)備當(dāng)中最為易損的器件之一。通過長期的研究分析,我們發(fā)現(xiàn),這些損壞當(dāng)中,除了因?yàn)椴竭M(jìn)驅(qū)動器在被制造過程中的因器件采購不良或因生產(chǎn)過程不良產(chǎn)生的最終用戶不良之外,更有50%以上的損壞情況與步進(jìn)驅(qū)動器的外殼及散熱設(shè)計(jì)相關(guān)!
原則上來說,步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的外殼應(yīng)采用具有良好散熱特性的鋁材制成,因?yàn)椴竭M(jìn)電機(jī)驅(qū)動器在工作過程中的熱損耗相對于其他類別電機(jī)來說更大,所以應(yīng)加強(qiáng)外殼和散熱器的散熱效果考慮。但從現(xiàn)實(shí)狀況來看,國內(nèi)部分步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品,由于成本壓力的考慮,以57步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器為例來說,有廠家使用塑料外殼,同時(shí)將散熱器的重量降到歷史最低水平,其結(jié)果就是,驅(qū)動器在長期使用時(shí)由于得不到良好散熱,特別是其內(nèi)部的大容量電容的壽命快速下降,成為產(chǎn)品穩(wěn)定性的第一大殺手。
縱觀國內(nèi)外步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器設(shè)計(jì)廠家的外觀散熱設(shè)計(jì)方案,特別是日本廠家的設(shè)計(jì),當(dāng)然從環(huán)保理念上來講,也應(yīng)當(dāng)更少的使用鋁材。但是,散熱方案的設(shè)計(jì)是否合理,成為至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。從原則上來講,使用越多的鋁材,越大體積(B)的鋁材,具有越大散熱面積(S)的鋁材,產(chǎn)品的散熱效果越好。但容易被忽視的是,熱源與具有較大散熱面積的鋁材的核心部位的距離(D),也是影響步進(jìn)驅(qū)動器散熱的重要因素之一,但其長期被各產(chǎn)品設(shè)計(jì)者所忽視。我們經(jīng)過長期的觀察和總結(jié),得出的散熱效率公式是:散熱效率 E=常數(shù) K*BSD ,同時(shí)該公式在不同產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中都得到了極佳的吻合效果。
步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器的外殼和散熱器設(shè)計(jì),不只是從美觀的角度出發(fā)去考慮,真正的核心應(yīng)回到散熱效率及產(chǎn)品的核心部品使用壽命的保障上來!