步进电机发热及处理

　　步进电机作为一种数字式执行元件，在运动控制系统中得到广泛的应用。目前在使用步进电机时，常出现电机在工作时有较大的发热，实际上发热是步进电机的个普遍现象，但怎样的发热程度才算正常，以及如何尽量减小步进电机发热呢。

　　(l)步进电机为什么会发热。机床配件对于各种步进电机而言，内部都是由铁芯和绕组线圈组成的。绕组有电阻，通电会产生损耗，损耗大小与电阻和电流的平方成正比，这就是我们常说的铜损。如果电流于是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗。机床配件铁芯有磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小与材料、电流、频率、电压有关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响电机的效率。机床配件步进电机一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，电流～般比较大，且谐波成分高，电流交变的频率也随转速而变化，因而步进  电机普遍存在发热情况，且情况比一般交流电机严重。

　　(2)步进电机发热的合理菹围。电机发热允许到什么程度，主要取决于电机内部绝缘等级。内部绝缘性能在高温下（130℃以上）才会被破坏。机床配件所以只要内部不超过130℃，电机便不会损坏，而这时表面温度会在90℃以下。所以，步进电机表面温度在70～80℃都是正常的。简单的。度测量方法有用点温计的，也可以粗略判断：用手可以触摸1-2秒以上，温度不超过60C：用手只能碰下，温度大约在70-80'C；滴几滴水后迅速汽化，则温度在90'C以上了。

　　(3)步进电机发热随速度变化的情况。机床配件采用恒流驱动技术时，步进电机在静态和低速下，电流会维持相对恒定．以保持恒力矩输出。机床配件速度高到一定程度，电机内部反电势升高，电流将逐步下降，力矩也会F降。机床配件因此，因铜损带来的发热情况就与速度相关了。静态和低速时一般发热高，高速时发热低。但是铁损（虽然占的比例较小）变化的情况却不尽然，而电机整个的发热是二者之和，所以上述只是一般情况。

　　发热带来的影响。电机发热虽然一般不会影响电机的寿命，对大多数客户来说没必要理会。但是，严重的发热会带来些负面影响。如电机内部各部分热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小变化，会影响电机的动态响应，高速会客易失步。在有些扬合不允许电机的过度发热，如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对电机的发热应当进行必要的控制。

　　(5)如何减少电机减少发热，就是减少铜损和铁损。减少铜损有两种方法，即减少电阻和电流，这就要求在选型时尽量选择电阻小和额定电流小的电机。对两相电机，能用串联的电机就不用并联电机-但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。对于已经选定的电机，则应充分利用驱动器的自动半流控制功能和脱机功能，前者在电机处于静态时自动减少电流，后者干脆将电流切断。另外，细分驱动器由于电流波形接近正弦，谐波少，电机发热也会较少。减少铁损的办法不多-驱动电压等级与铁损有关，高压驱动的电机虽然会带来高速特性的提升，但也带来发热的增加。所以应当选择合适的驱动电压等级，兼顾高速性、平稳性和发热、噪音等指标。

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