步進電機發熱溫度的合理范圍，減少步進馬達發熱

文章出處：漢德保(HDB MOTOR)電機人氣：5724發表時間：2018-12-28

步進馬達發熱是否屬于正常現象，一般溫度范圍是多少?
1、馬達發熱原理
通常見到的各類馬達，內部都是有鐵芯和繞組線圈的。繞組有電阻，通電會產生損耗，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，還會產生諧波損耗；鐵心有磁滯渦流效應，在交變磁場中也會產生損耗，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熱的形式表現出來，從而影響馬達的效率。步進馬達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，因而步進馬達普遍存在發熱情況，且情況比一般交流馬達嚴重。
2、步進馬達發熱合理范圍：
馬達發熱允許到什么程度，主要取決于馬達內部絕緣等級。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，馬達不會損環，而這時表面溫度會在90度以下。所以，步進馬達表面溫度在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。
3、步進馬達發熱隨速度變化的情況：
采用恒流驅動技術時，步進馬達在靜態和低速下，電流會維持恒定，以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度，馬達內部反電勢升高，電流將逐步下降，力矩也會下降。因此，因銅損帶來的發熱情況就與速度相關了。靜態和低速時一般發熱高，高速時發熱低。但是鐵損(雖然占的比例較小)變化的情況卻不盡然，而馬達整個的發熱是二者之和，所以上述只是一般情況。
4、發熱帶來的影響：
馬達發熱雖然一般不會影響馬達的壽命，對大多數客戶沒必要理會。但是嚴重時會帶來一些負面影響。如馬達內部各部分熱膨脹系數不同導致結構應力的變化和內部氣隙的微小變化，會影響馬達的動態響應，高速會容易失步。又如有些場合不允許馬達的過度發熱，如醫療器械和高精度的測試設備等。因此對馬達的發熱應當進行必要的控制。
5、如何減少馬達發熱：
減少馬達發熱，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馬達，對兩相馬達，能用串聯的馬達就不用并聯馬達。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經選定的馬達，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在馬達處于靜態時自動減少電流，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，馬達發熱也會較少。減少鐵損的辦法不多，電壓等級與之有關，高壓驅動的馬達雖然會帶來高速特性的提升，但也帶來發熱的增加。所以應當選擇合適的驅動電壓等級，兼顧高速性，平穩性和發熱，噪音等指標。

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