型号:ERN 1381 2048 62S14-70 ID 号:727222-56
有些设备运行起来后端温度很高,编码器装在电机后面,长期烤着,会不会坏?今天聊的这台,德国 HEIDENHAIN(海德汉)的 ERN 1381 2048,型号 ERN 1381 2048 62S14-70,ID 号 727222-56,2048 线一圈,1 Vpp 输出,工作温度上限 120°C。咱们就聊聊,编码器在高温环境下会遇到什么问题,ERN 1381 的 120°C 耐温是什么水平,高温场合用编码器要注意哪些事。
先说说电机后端为什么温度高。伺服电机、主轴电机运行时,绕组通电会发热,铁芯有磁滞损耗和涡流损耗,轴承摩擦也会发热,这些热量一部分通过机壳散到空气中,一部分沿着电机轴传到后端。编码器就装在电机后端盖上,离电机绕组很近,电机运行时后端温度可能升到 80°C 到 100°C,长期过载或者散热不好的情况下,可能到 110°C 甚至更高。编码器长期在这个温度下工作,内部的元器件、润滑脂、密封件都会受到考验。

高温对编码器有什么影响?一是润滑脂老化。编码器内置轴承里的润滑脂,温度高了会变稀、氧化、结焦,润滑性能下降,轴承磨损加快,寿命缩短。润滑脂如果流失,轴承干磨,很快就坏。二是电子元器件漂移。编码器内部的扫描电路、信号处理电路,用的是半导体元器件,温度高了参数会漂移,信号幅值下降、相位偏差变大,严重的时候信号丢失。虽然工业级元器件能承受一定高温,但长期在极限温度附近运行,可靠性下降。三是密封件老化。编码器的密封圈、密封胶,高温下会变硬、失去弹性,密封性能下降,灰尘、潮气、油气更容易进到内部,污染码盘和扫描头,造成信号异常。四是码盘和机械结构的热膨胀。玻璃码盘、金属基座、轴承,温度变化时热膨胀系数不同,高温下可能产生附加应力,影响码盘和扫描头之间的间隙和平行度,带来信号误差。
ERN 1381 的 120°C 耐温是什么水平?工业编码器常见的工作温度范围是 -10°C 到 +70°C 或者 +85°C,能到 100°C 的已经算高温型,能到 120°C 的属于比较高的规格。ERN 1381 工作温度上限 120°C,意味着它可以在 120°C 的环境温度下连续运行,而不会损坏或者参数超差。这个温度等级,放在大多数伺服电机后端是够用的,即使电机长期高负载运行,后端温度一般也在 100°C 左右,留了 20°C 的余量。只有极少数特别高温的场合,比如冶金、玻璃、陶瓷行业的高温设备,电机后端温度可能超过 120°C,这时候需要选更高耐温的编码器或者加散热措施。
120°C 是怎么测出来的?编码器的工作温度上限,是厂家在实验室里做高温老化测试确定的。把编码器放在高温箱里,升到 120°C,保持一定时间(通常几百到几千小时),期间持续通电运行,监测信号质量、轴承状态、绝缘性能,测试结束后再检查各项参数是否在规格范围内。通过了这些测试,才能标称 120°C 的工作温度。所以 120°C 不是随便标的,是有测试依据的。但要注意,标称的工作温度是连续运行的上限,不是短期能承受的极限,短期超过 120°C 可能也不会立刻坏,但长期超温运行会加速老化,缩短寿命。
120°C 的耐温,给 ERN 1381 在高温场合留出了余量,但余量不是用来挥霍的,控制实际工作温度、加强散热、选高温线缆,这些措施做到位,编码器才能在高温环境下长期稳定运行。关于高温就聊到这,有高温应用上的疑问,欢迎留言交流。

这台 ERN 1381 2048 62S14-70 的 ID 号是 727222-56,报备件时把型号 ERN 1381 2048 62S14-70 和 ID 号 727222-56 一起报上,厂家才能精确对上号,避免买错。同一系列不同后缀,电气配置、线缆长度可能有差异,换之前核对清楚。