分析步进电机发热问题 2008-09-06 09:11 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。许多 用户朋友在使用步进电机的时候，感觉电机工作时有较大的发热，心存疑虑， 不知这种现象是否正常。实际上发热是步进电机的一个普遍现象，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 1 1，步进电机为什么会发热？，步进电机为什么会发热？任何电机都会发热，只是发热程度不同罢了。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，如果电流不是标准的直流或正 弦波，还会产生谐波损耗；铁心有磁滞涡流效应，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。步进电机一般追求定位精度和力矩输出， 效率比较低，电流一般比较大，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 2，步进电机发热的合理范围？，步进电机发热的合理范围？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 度以上）才会被破坏。所以只要内部不超过 130 度，电机便不会损 坏，而这时表面温度会在 90 度以下。所以，步进电机表面温度在 70-80 度都是 正常的简单的温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，不超过 60 度；用手只能碰一下，大约在 70-80 度；滴几滴水迅速气化， 则 90 度以上了。3 3，步进电机工作方式不同，发热也不同。，步进电机工作方式不同，发热也不同。遇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。速度高到一定程度，电机内部反电势升高，电流将逐步下 降，力矩也会下降。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。 4 4，步进电机发热会影响步进电机的工作寿命吗？，步进电机发热会影响步进电机的工作寿命吗？ 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， 严重的发热会带来一些负面影响。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，高速会容易失步。 又如有些场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。我们的步进电机用在钢铁机器人上，环 境温度 100 多度，至今工作正常。 5 5，步进电机发热问题的解决方案？，步进电机发热问题的解决方案？ 1，加装风机，强制散热。2，如果步进电机驱动器有自动半流模式，尽量让其工作在半流状态，因为 此时步进电机全流工作发热最大 。3，如果负载力矩范围允许的情况下，可以把电机额定电流降下来，比如 5A 电机，让其工作在 4A 状态下；步进电机的工作电压越高，其高速4，选择低电阻，低电流的步进电机，减少铜损和铁损。