虽然伺服电机和驱动器广泛应用于各种工业应用，但当它们在极端或危险环境中运行时应该考虑什么？在许多情况下，电机本身在极端环境中运行，而驱动电子设备则受到保护，免受危险。我们来了解防爆伺服电机在极端环境中运行时电机性能挑战和设计注意事项。
防爆伺服电机设计环境类型：
极端温度– 典型的伺服电机适用于环境温度为 40°C 的工业环境。工作温度范围通常从 -10°C 的低温到 50°C 的高温。在邻近的应用中炉或井下环境中的操作，温度范围可能要高得多。在冷藏、冷藏、低温系统或南极，可能会出现 -40°C 的温度。
水– 电动机和水不能很好地混合。标准电机的防尘和防潮密封等级基于 IP 等级，大多数设计为 IP54。潮湿环境需要 IP65 或更高的等级。在食品加工业中，通常会发现需要防止喷水和腐蚀的各种条件。可能还需要高压冲洗或浸泡一段时间。潜水应用不仅需要防止进水，还需要考虑更高的压力要求。
易爆 – 在化工厂、喷涂、印刷厂或其他含有可燃气体、灰尘、蒸汽或纤维的设施中的应用需要特别适合这些特定危险的电机设计。
高振动和冲击—标准伺服电机设计用于处理超过典型工业环境的振动，但是，对于高重复振动水平或突然冲击振动，需要额外考虑。
基于环境的特定考虑
上面突出显示的每个环境都代表与电机设计人员必须适应的典型工业环境的偏差。这些环境条件的组合（例如极端寒冷的环境和极端炎热的环境）更是一个难以缓解的挑战。
温度极限– 所有电机的额定值都是基于电机线圈的温升与特定环境温度的关系。温升将线圈加热到基于电机绝缘系统的最大允许温度额定值，然后分配特定的等级额定值（F、H 等）。在炎热的环境条件下，电机的扭矩产生受限于其特定的耗散损耗以避免电机线圈过热的能力。针对这种环境的一种调整是根据额定温度与环境温度的差异对电机进行降额。另一个考虑是改进具有更高额定等级绝缘的绝缘系统，允许更高的温升。处理温度升高的其他方法是通过在电机上方或通过电机移动空气来冷却电机，或者通过通过定制的电机外壳注入流体的液体冷却来冷却电机。寒冷环境会以其他方式影响电机，例如轴承润滑脂的性能如何，甚至电机材料（例如引线）可能变得多么脆。仔细选择电机材料和轴承润滑可以满足低温环境问题。
水 – 密封方法可防止意外渗水，避免渗水接触易受腐蚀的内部材料。简单地添加密封件可能无法实现坚固的防水设计。被认为密封良好的电机实际上可能存在与内部压力以及电机的自然加热和冷却循环相关的固有问题。随着电机温度升高，由此产生的内部压力会推动密封件。随着电机冷却，内部压力的降低将密封件向内拉。持续的密封件弯曲最终会导致密封件失效。如果允许电机随着温度升高而呼吸，则内部压力不会增加而导致密封件磨损。潜水电机设计包含一个内部。
爆炸性– 爆炸性环境问题需要根据环境中可能导致爆炸的特定气体、蒸汽、纤维或灰尘来缓解。电机的设计使得如果绕组短路并产生内部爆炸，电机外壳将限制并包含每个电机接头处的潜在火焰路径。具体的防爆等级由美国的 UL、欧洲的 ATEX 或中国的 CCC 管理。等级规定了具体的爆炸危险和严重程度。
振动和冲击—冲击的方向和振动频率将决定减轻潜在电机损坏的最佳选择。一种常见的解决方案涉及轴承系统和反馈装置的选择。在高冲击环境中，与易碎的玻璃刻度编码器相比，旋转变压器等稳健的反馈设备是更好的选择。根据冲击和振动水平，不同类型或尺寸的轴承可能是合适的。
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