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什么決定電機壽命?

李敏 ? 來源:dingyang598 ? 作者:dingyang598 ? 2023-03-09 15:16 ? 次閱讀
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了解如何正確使用產(chǎn)品可以對其性能和使用壽命產(chǎn)生巨大影響。例如,知道如何正確維護鑄鐵鍋可以使它們使用更長時間。對于電動機,從長遠來看,了解影響電動機壽命的因素是延長壽命和降低成本的第一步。

首先,什么決定了生命的終結(jié)?

通常,生命周期結(jié)束意味著產(chǎn)品不再有效。然而,這到底是什么意思呢?

壽命結(jié)束是指無法發(fā)揮規(guī)格書記載的速度、扭矩、精度等。這意味著電機仍然可以工作,但不能滿足規(guī)格。如果產(chǎn)品不能滿足其預期規(guī)格,則無法完成工作。如果它不能完成它的工作,它對我們來說就“死了”。

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由于磨損,當電機接近其使用壽命時,扭矩和速度會降低。

影響壽命的主要因素有哪些?

產(chǎn)品的壽命通常取決于第一個出現(xiàn)故障的組件。最有可能首先發(fā)生故障的 3 個主要部件是軸承、齒輪和電路產(chǎn)品,例如驅(qū)動器控制器。

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軸承

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軸承是限制不必要的運動并減少兩個運動部件之間摩擦的機器部件。在電機中,軸承支撐負載軸和轉(zhuǎn)子。由于軸承損壞會導致電機停止運行,因此它們被視為關(guān)鍵部件。

標準電機使用壽命是根據(jù)受溫度影響的軸承潤滑脂壽命估算的。 超出電機的規(guī)格,例如徑向(懸臂)負載和軸向(推力)負載也會導致壽命縮短。使用長壽命軸承潤滑脂的電機可將其使用壽命延長至約 10,000 小時的運行時間。

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齒輪

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齒輪用于降低電機的速度和增加扭矩。扭矩乘以齒輪之間的傳動比(和齒輪效率),并且速度通過傳動比降低。與軸承類似,齒輪也直接承受載荷,最終會磨損;尤其是沖擊負載,或者超過電機規(guī)格時。一旦磨損,電機仍然可以工作,但反沖和噪音將不再符合其規(guī)格。

電路產(chǎn)品

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電路產(chǎn)品包括為步進電機伺服電機提供邏輯和電流的驅(qū)動器,以及為驅(qū)動器提供邏輯指令的控制器。電路產(chǎn)品中的元件(例如電解電容器)可能會因高溫而失效。電路產(chǎn)品的壽命取決于其電解電容器的壽命。

提示:溫度究竟如何影響壽命?

電機壽命受到許多因素的影響,例如絕緣、滑動部件和軸承的劣化。在大多數(shù)情況下,電機壽命取決于軸承壽命,軸承壽命取決于潤滑脂壽命,潤滑脂壽命取決于溫度。滾動疲勞也會影響軸承壽命,但影響程度不如溫度。長壽命潤滑脂可以使軸承使用壽命更長。

如果軸承溫度升高 15° C (27° F),其壽命將減少一半。不僅是潤滑脂,電子元器件的溫度上升抑制也很重要。例如,對于電解電容器,當環(huán)境溫度升高 10°C (18°F) 時,其壽命也會減少一半。

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那么如何控制溫升呢?

有一種方法可以冷卻熱源,也有一種方法可以減少熱源產(chǎn)生的熱量。冷卻熱源,冷卻風扇,散熱(安裝到更大的金屬板,散熱)都是降低溫度的方法。降低電機的工作溫度可以延長電機的壽命,因為軸承潤滑脂會更長久。減少操作電機的溫度也可以增加其占空比。我支持過一個應(yīng)用程序,其中使用水循環(huán)冷卻夾套將步進電機的占空比增加到接近 100%。

另一種方法是減少電機的能量損失。由于能量損失是以熱的形式產(chǎn)生的,減少能量損失也會降低溫度。在這種情況下,我們可以使用高效型電機或連續(xù)負載電機。對于步進電機和伺服電機,減小電機電流也會降低其工作溫度。這是因為電流與溫度成正比。然而,電流也與扭矩成正比,因此理想的做法是將電流降低到仍能產(chǎn)生足夠扭矩的水平,但要在盡可能低的工作溫度下進行。

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感謝閱讀,請訂閱。

有關(guān)溫度如何影響使用壽命、不同產(chǎn)品的額定壽命以及如何實際計算使用壽命的更多信息,請參閱我們目錄的技術(shù)參考部分中的部分內(nèi)容,其中有更深入的解釋。

審核編輯:湯梓紅

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