雖然伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)應(yīng)用，但當(dāng)它們?cè)跇O端或危險(xiǎn)環(huán)境中運(yùn)行時(shí)應(yīng)該考慮什么？在許多情況下，電機(jī)本身在極端環(huán)境中運(yùn)行，而驅(qū)動(dòng)電子設(shè)備則受到保護(hù)，免受危險(xiǎn)。我們來了解防爆伺服電機(jī)在極端環(huán)境中運(yùn)行時(shí)電機(jī)性能挑戰(zhàn)和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。
防爆伺服電機(jī)設(shè)計(jì)環(huán)境類型：
極端溫度– 典型的伺服電機(jī)適用于環(huán)境溫度為 40°C 的工業(yè)環(huán)境。工作溫度范圍通常從 -10°C 的低溫到 50°C 的高溫。在鄰近的應(yīng)用中爐或井下環(huán)境中的操作，溫度范圍可能要高得多。在冷藏、冷藏、低溫系統(tǒng)或南極，可能會(huì)出現(xiàn) -40°C 的溫度。
水– 電動(dòng)機(jī)和水不能很好地混合。標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)的防塵和防潮密封等級(jí)基于 IP 等級(jí)，大多數(shù)設(shè)計(jì)為 IP54。潮濕環(huán)境需要 IP65 或更高的等級(jí)。在食品加工業(yè)中，通常會(huì)發(fā)現(xiàn)需要防止噴水和腐蝕的各種條件?？赡苓€需要高壓沖洗或浸泡一段時(shí)間。潛水應(yīng)用不僅需要防止進(jìn)水，還需要考慮更高的壓力要求。
易爆 – 在化工廠、噴涂、印刷廠或其他含有可燃?xì)怏w、灰塵、蒸汽或纖維的設(shè)施中的應(yīng)用需要特別適合這些特定危險(xiǎn)的電機(jī)設(shè)計(jì)。
高振動(dòng)和沖擊—標(biāo)準(zhǔn)伺服電機(jī)設(shè)計(jì)用于處理超過典型工業(yè)環(huán)境的振動(dòng)，但是，對(duì)于高重復(fù)振動(dòng)水平或突然沖擊振動(dòng)，需要額外考慮。
基于環(huán)境的特定考慮
上面突出顯示的每個(gè)環(huán)境都代表與電機(jī)設(shè)計(jì)人員必須適應(yīng)的典型工業(yè)環(huán)境的偏差。這些環(huán)境條件的組合（例如極端寒冷的環(huán)境和極端炎熱的環(huán)境）更是一個(gè)難以緩解的挑戰(zhàn)。
溫度極限– 所有電機(jī)的額定值都是基于電機(jī)線圈的溫升與特定環(huán)境溫度的關(guān)系。溫升將線圈加熱到基于電機(jī)絕緣系統(tǒng)的最大允許溫度額定值，然后分配特定的等級(jí)額定值（F、H 等）。在炎熱的環(huán)境條件下，電機(jī)的扭矩產(chǎn)生受限于其特定的耗散損耗以避免電機(jī)線圈過熱的能力。針對(duì)這種環(huán)境的一種調(diào)整是根據(jù)額定溫度與環(huán)境溫度的差異對(duì)電機(jī)進(jìn)行降額。另一個(gè)考慮是改進(jìn)具有更高額定等級(jí)絕緣的絕緣系統(tǒng)，允許更高的溫升。處理溫度升高的其他方法是通過在電機(jī)上方或通過電機(jī)移動(dòng)空氣來冷卻電機(jī)，或者通過通過定制的電機(jī)外殼注入流體的液體冷卻來冷卻電機(jī)。寒冷環(huán)境會(huì)以其他方式影響電機(jī)，例如軸承潤滑脂的性能如何，甚至電機(jī)材料（例如引線）可能變得多么脆。仔細(xì)選擇電機(jī)材料和軸承潤滑可以滿足低溫環(huán)境問題。
水 – 密封方法可防止意外滲水，避免滲水接觸易受腐蝕的內(nèi)部材料。簡單地添加密封件可能無法實(shí)現(xiàn)堅(jiān)固的防水設(shè)計(jì)。被認(rèn)為密封良好的電機(jī)實(shí)際上可能存在與內(nèi)部壓力以及電機(jī)的自然加熱和冷卻循環(huán)相關(guān)的固有問題。隨著電機(jī)溫度升高，由此產(chǎn)生的內(nèi)部壓力會(huì)推動(dòng)密封件。隨著電機(jī)冷卻，內(nèi)部壓力的降低將密封件向內(nèi)拉。持續(xù)的密封件彎曲最終會(huì)導(dǎo)致密封件失效。如果允許電機(jī)隨著溫度升高而呼吸，則內(nèi)部壓力不會(huì)增加而導(dǎo)致密封件磨損。潛水電機(jī)設(shè)計(jì)包含一個(gè)內(nèi)部。
爆炸性– 爆炸性環(huán)境問題需要根據(jù)環(huán)境中可能導(dǎo)致爆炸的特定氣體、蒸汽、纖維或灰塵來緩解。電機(jī)的設(shè)計(jì)使得如果繞組短路并產(chǎn)生內(nèi)部爆炸，電機(jī)外殼將限制并包含每個(gè)電機(jī)接頭處的潛在火焰路徑。具體的防爆等級(jí)由美國的 UL、歐洲的 ATEX 或中國的 CCC 管理。等級(jí)規(guī)定了具體的爆炸危險(xiǎn)和嚴(yán)重程度。
振動(dòng)和沖擊—沖擊的方向和振動(dòng)頻率將決定減輕潛在電機(jī)損壞的最佳選擇。一種常見的解決方案涉及軸承系統(tǒng)和反饋裝置的選擇。在高沖擊環(huán)境中，與易碎的玻璃刻度編碼器相比，旋轉(zhuǎn)變壓器等穩(wěn)健的反饋設(shè)備是更好的選擇。根據(jù)沖擊和振動(dòng)水平，不同類型或尺寸的軸承可能是合適的。
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