步進(jìn)電機(jī)作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件,，在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用,。許多用戶(hù)朋友在使用步進(jìn)電機(jī)的時(shí)候，感覺(jué)電機(jī)工作時(shí)有較大的發(fā)熱,，心存疑慮,，不知這種現(xiàn)象是否正常。實(shí)際上發(fā)熱是步進(jìn)電機(jī)的一個(gè)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(jìn)電機(jī)發(fā)熱呢,？以下是一些簡(jiǎn)單的分析。
1,、步進(jìn)電機(jī)為什么會(huì)發(fā)熱對(duì)于各種步進(jìn)電機(jī)而言,，內(nèi)部都是由鐵芯和繞組線圈組成的。繞組有電阻,，通電會(huì)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(shuō)的銅隕,，如果電流不是標(biāo)準(zhǔn)的直流或正弦波,，還會(huì)產(chǎn)生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應(yīng),，在交變磁場(chǎng)中也會(huì)產(chǎn)生損耗,，其大小與材料、電流,、頻率,、電壓有關(guān)，這叫鐵損,。銅損和鐵損都會(huì)以發(fā)熱的形式表現(xiàn)出來(lái),，從而影響電機(jī)的效率。步進(jìn)電機(jī)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(zhuǎn)速而變化,，因而步進(jìn)電機(jī)普遍存在發(fā)熱情況，且情況比一般交流電機(jī)嚴(yán)重,。
2,、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度，主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級(jí),。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì)被破壞,。所以只要內(nèi)部不超過(guò)130度，電機(jī)便不會(huì)損壞,，而這時(shí)表面溫度會(huì)在90度以下,。所以，步進(jìn)電機(jī)表面溫度在 70-80度都是正常的,。簡(jiǎn)單的溫度測(cè)量方法有用點(diǎn)溫計(jì)的,，也可以粗略判斷：用手可以觸摸1-2秒以上，不超過(guò)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(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況采用恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)時(shí)，步進(jìn)電機(jī)在靜態(tài)和低速下,，電流會(huì)維持相對(duì)恒定,，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度,，電機(jī)內(nèi)部反電勢(shì)升高,，電流將逐步下降，力矩也會(huì)下降,。因此,，因銅損帶來(lái)的發(fā)熱情況就與速度相關(guān)了。靜態(tài)和低速時(shí)一般發(fā)熱高,，高速時(shí)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(jī)整個(gè)的發(fā)熱是二者之和，所以上述只是一般情況,。
4,、發(fā)熱帶來(lái)的影響電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會(huì)影響電機(jī)的壽命，對(duì)大多數(shù)客戶(hù)來(lái)說(shuō)沒(méi)必要理會(huì),。但是,，嚴(yán)重的發(fā)熱會(huì)帶一些負(fù)面影響。如電機(jī)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化,，會(huì)影響電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),，高速會(huì)容易失步。又如有些場(chǎng)合不允許電機(jī)的過(guò)度發(fā)熱,，如醫(yī)療器械和高精度的測(cè)試設(shè)備等,。因此對(duì)電機(jī)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制。
5,、如何減少電機(jī)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(gè)方向,，減少電陰和電流,，這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī)，對(duì)兩相電機(jī),，能用串聯(lián)的電機(jī)就不用并聯(lián)電機(jī),，但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸,。對(duì)于已經(jīng)選定的電機(jī)，則應(yīng)充分利用驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機(jī)功能,，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流,，后者干脆將電流切斷。另外,，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器由于電流波形接近正弦,，諧波少，電機(jī)發(fā)熱也會(huì)較少,。減少鐵損的辦法不多,，電壓等級(jí)與之有關(guān)，高壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)雖然會(huì)帶來(lái)高速特性的提升,，但也帶來(lái)發(fā)熱的增加,。所以應(yīng)當(dāng)選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí)，兼顧高帶性,、平穩(wěn)性和發(fā)熱,、噪音等指標(biāo)。