Thermisches Verhalten

Die Leistungsfähigkeit des Schrittmotors ist u.a. davon abhängig, wie groß der mögliche Phasenstrom ist. Begrenzt wird die gewünschte Stromhöhe durch die zulässige Erwärmung in den Motorwicklungen.

Die elektrischen Größen des Motors Phasenstrom IPh und -widerstand RPhwsowie Phasenzahl nPh werden zur elektrischen (Wärme-)Verlustleistung des Motors PVM zusammengefasst.

Diese Verlustleistung wirkt als Übertemperatur ΔϑWU zwischen der Wicklung als Wärmequelle und der Umgebung. Sie ergibt sich als Summe aus der Übertemperatur ΔϑWO zwischen Wicklung und Motoroberfläche und der Übertemperatur ΔϑOU zwischen der Motoroberfläche und der Umgebung zu

Eine Zwangs- oder Zusatzkühlung wird hierbei nicht berücksichtigt.
Wird im Anwendungsfall die Umgebungstemperatur um ΔϑU ansteigen, muss durch geeignete Maßnahmen ein Ansteigen der Wicklungstemperatur ϑWverhindert werden. Damit verringert sich gleichzeitig die Temperaturdifferenz ΔϑOU zwischen Oberfläche und Umgebung.

Die in den Datenblättern angegebenen Phasenströme dürfen, ohne zusätzliche Kühlungs-maßnahmen, bis zu einer Umgebungstemperatur von ϑU = 55°C genutzt werden.
Werden niedrigere oder auch höhere Umgebungstemperaturen notwendig, kann vom Anwender der zulässige Phasenstrom nach der Formel

selbst berechnet werden.

Liegen Betriebsbedingungen vor, die bei Dauerbetrieb eine unzulässige Erwärmung des Motors bewirken würden, ist zu entscheiden, ob zusätzliche wärmeableitende Maßnahmen oder kürzere Einschaltzeiten gewählt werden.
Kann die Einschaltdauer ED des Motors in gewissen Grenzen variiert werden, ist der in den Datenblättern angegebene Phasenstrom nach

neu zu berechnen.

Bei einer zusätzlichen Kühlung durch eine Vergrößerung der Oberfläch mittels angebrachter Kühlrippen o.ä. muss der Wärmewiderstand RthM der nun neuen „Motorgeometrie" neu bestimmt werden.

Mit der „neuen" Motoroberfläche AMo* und dem geltenden Wicklungserwärmungsfaktor CPCu = 103 grd cm2 / W erhält man für den neuen Wärmewiderstand RthM*