實際上發(fā)熱是步進電機的一個普遍現(xiàn)象，但怎樣的發(fā)熱程度才算正常，以及如何盡量減小步進電機發(fā)熱呢?

 

首先，要了解步進電機為什么會發(fā)熱 　　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(chǎn)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(chǎn)生諧波損耗;鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產(chǎn)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(fā)熱的形式表現(xiàn)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(fā)熱情況，且情況比一般交流電機嚴重。

 

再者，將步進電機發(fā)熱控制在合理范圍內 　　電機發(fā)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;當然也可以用測溫槍來檢測。

 

第三，步進電機發(fā)熱隨速度變化的情況 　　采用恒流驅動技術時，步進電機在靜態(tài)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(fā)熱情況就與速度相關了。 靜態(tài)和低速時一般發(fā)熱高，高速時發(fā)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(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況。

 

第四，發(fā)熱帶來的影響 　　電機發(fā)熱雖然一般不會影響電機的壽命，對大多數(shù)客戶來說沒必要理會。 但是，嚴重的發(fā)熱會帶來一些負面影響。 如電機內部各部分熱膨脹系數(shù)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(tài)響應，高速會容易失步。 又如有些場合不允許電機的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設備等。 因此對電機的發(fā)熱應當進行必要的控制。

 

最后，減少電機的發(fā)熱 　　減少發(fā)熱，就是減少銅損和鐵損。 減少銅損有兩個方向，減少電阻和電流，這就要求在選型時盡量選擇電阻小和額定電流小的電機，對兩相電機，能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。 但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。 對于已經(jīng)選定的電機，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。 另外，細分驅動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發(fā)熱也會較少。 減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關，高壓驅動的電機雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。 所以應當選擇合適的驅動電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標。 a