導致步進電機發熱的主要原因是什么？
信息來源：本站 | 發布日期：
2016-06-09
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步進電機作為一種數字式執行元件，在運動控制系統中得到廣泛的應用。許多用戶朋友在使用步進電機的時候，感覺電機工作時有較大的發熱，心存疑慮，不知這種現象是否正常。實際上發熱是步進電機的一個普遍現象，但怎樣的發熱程度才算正常，以及如何盡量減小步進電機發熱。
1，步進電機為什么會發熱？
任何電機都會發熱，只是發熱程度不同罷了。對于各種步進電機而言，內部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻，通電會產生損耗，損耗大小與電阻和電流的平方成正比，這就是我們常說的銅損，如果電流不是標準的直流或正弦波，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，其大小與材料，電流，頻率，電壓有關，這叫鐵損。銅損和鐵損都會以發熱的形式表現出來，從而影響電機的效率。步進電機一般追求定位精度和力矩輸出，效率比較低，電流一般比較大，且諧波成分高，電流交變的頻率也隨轉速而變化，因而步進電機普遍存在發熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。
2，步進電機發熱的合理范圍？
電機發熱允許到什么程度，主要取決于電機內部絕緣等級。內部絕緣性能在高溫下（130度以上）才會被破壞。所以只要內部不超過130度，電機便不會損壞，而這時表面溫度會在90度以下。所以，步進電機表面溫度在70-80度都是正常的。簡單的溫度測量方法有用點溫計的，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過60度；用手只能碰一下，大約在70-80度；滴幾滴水迅速氣化，則90度以上了。
3，步進電機工作方式不同，發熱也不同。
遇采用恒流驅動技術時，步進電機在靜態和低速下，電流會維持相對恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，電機內部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發熱情況就與速度相關了。靜態和低速時一般發熱高，高速時發熱低。但是鐵損（雖然占的比例較小）變化的情況卻不盡然，而電機整個的發熱是二者之和，所以上述只是一般情況。
4，步進電機發熱會影響步進電機的工作壽命嗎？
電機發熱雖然一般不會影響電機的壽命，對大多數客戶來說沒必要理會。但是，嚴重的發熱會帶來一些負面影響。如電機內部各部分熱膨脹系數不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化，會影響電機的動態響應，高速會容易失步。又如有些場合不允許電機的過度發熱，如醫療器械和高精度的測試設備等。因此對電機的發熱應當進行必要的控制。我們的步進電機用在鋼鐵機器人上，環境溫度100多度，至今工作正常。
5，步進電機發熱問題的解決方案？
如果步進電機驅動器有自動半流模式，盡量讓其工作在半流狀態，因為此時步進電機全流工作發熱^大 。
如果負載力矩范圍允許的情況下，可以把電機額定電流降下來，比如5A電機，讓其工作在4A狀態下； 選擇低電阻，低電流的步進電機，減少銅損和鐵損。 加裝風機，強制散熱。
