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熱阻是反應(yīng)阻止熱量傳遞的綜合參數(shù)，電機(jī)熱阻是指從電機(jī)內(nèi)的熱源(繞組、鐵心等)到冷卻介質(zhì)之間對(duì)熱流的阻抗。熱時(shí)間常數(shù)又叫熱響應(yīng)時(shí)間，電機(jī)的熱時(shí)間常數(shù)是指在恒定功耗的技術(shù)規(guī)定條件下，電機(jī)繞組溫升達(dá)到穩(wěn)定值的63.2%所需時(shí)間。

電機(jī)的熱模型包含了幾種熱時(shí)間常數(shù)，為了便于分析我們通常選用一種模型(圖1：電機(jī)熱模型)對(duì)熱時(shí)間常數(shù)及熱阻完成測(cè)試，下面本文對(duì)永磁的熱阻測(cè)試和熱時(shí)間常數(shù)測(cè)試進(jìn)行詳細(xì)介紹。

一、永磁伺服電機(jī)熱阻、熱時(shí)間常數(shù)試驗(yàn)條件

測(cè)試試驗(yàn)時(shí)為方便電機(jī)自身均勻散熱，被試電機(jī)可以在低速(低于5r/min)下運(yùn)行，散熱板與其他接觸部分作隔熱處理。試驗(yàn)在恒溫條件下進(jìn)行。若是風(fēng)機(jī)電機(jī)，試驗(yàn)應(yīng)在風(fēng)機(jī)電機(jī)的規(guī)定的冷卻條件下進(jìn)行。

圖1：電機(jī)的熱模型

說明：

p——功率損耗，單位為瓦特(w)；

tc——熱容，單位為焦每開(j/k)；

rth——熱阻，單位為開每瓦(k/w)

(△θ)a——在環(huán)境溫度下的溫升，單位為開(k)；

θa——環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃)。

二、永磁伺服電機(jī)熱阻、熱時(shí)間常數(shù)試驗(yàn)程序

永磁伺服電機(jī)熱阻、熱時(shí)間常數(shù)試驗(yàn)時(shí)依據(jù)以下步驟進(jìn)行：

a) 用不大于最大連續(xù)電流值的電流驅(qū)動(dòng)電機(jī)并使電機(jī)達(dá)到熱平衡狀態(tài)；

b) 確定溫升(△θ)a；

c) 用(△θ)a乘以0.368，結(jié)果加上環(huán)境溫度θa；

d) 將斷開，記錄電機(jī)的溫度下降到c)步驟計(jì)算出的溫度值所需的時(shí)間t；

e) 用p=i^2r計(jì)算功率損耗，式中i為電流值，r為溫度在θf時(shí)的繞組電阻。

f) 熱時(shí)間常數(shù)τth=tc*rth，是在d)步驟中記錄的時(shí)間t，則熱阻rth=(△θ)a/p，試驗(yàn)過程中相關(guān)參數(shù)的確定可參見圖示2。

圖2：測(cè)量過程參數(shù)說明

說明：

τth=——熱時(shí)間常數(shù)，單位為分(min)；

θf——熱穩(wěn)定時(shí)的溫度，單位為攝氏度(℃)；

θa——環(huán)境溫度，單位為攝氏度(℃)；

θt——在t時(shí)刻的溫度，單位為攝氏度(℃)。