有關(guān)步進(jìn)電機(jī)的發(fā)熱原理，步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的合理范圍，步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況，以及如何減少步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的方法與措施，選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo)。
步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱原理，如何減少電機(jī)發(fā)熱，電工天下小編帶大家來一探究竟。
一、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱的原理
常見到的各類電機(jī)，內(nèi)部都是有鐵芯和繞組線圈的。
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，即常說的銅損，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，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。
二、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。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì)被破壞。因此，只要內(nèi)部不超過130度，電機(jī)不會(huì)損環(huán)，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。
簡單的溫度測量方法有用點(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。
三、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)部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會(huì)下降。
因此，因銅損帶來的發(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，上述只是一般情況。
四、步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱帶來的影響
電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會(huì)影響電機(jī)的壽命，對大多數(shù)客戶沒必要理會(huì)。但是，嚴(yán)重時(shí)會(huì)帶來一些負(fù)面影響。如果電機(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。
另外，有些場合不允許電機(jī)的過度發(fā)熱，如醫(yī)療器械和高精度的測試設(shè)備等。因此，對電機(jī)的發(fā)熱應(yīng)當(dāng)進(jìn)行必要的控制。
五、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，減少電阻和電流，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。對于已選定的電機(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，電壓等級與之有關(guān)，高壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)雖然會(huì)帶來高速特性的提升，但也帶來發(fā)熱的增加。
因此，要選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級，兼顧高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo)。
