步进電(diàn)机发热温度的合理(lǐ)范围，减少步进马达发热

文(wén)章出处：汉德保(HDB MOTOR)電(diàn)机人气：5535发表时间：2018-12-28

步进马达发热是否属于正常现象，一般温度范围是多(duō)少?
1、马达发热原理(lǐ)
通常见到的各类马达，内部都是有(yǒu)铁芯和绕组線(xiàn)圈的。绕组有(yǒu)電(diàn)阻，通電(diàn)会产生损耗，损耗大小(xiǎo)与電(diàn)阻和電(diàn)流的平方成正比，这就是我们常说的铜损，如果電(diàn)流不是标准的直流或正弦波，还会产生谐波损耗；铁心有(yǒu)磁滞涡流效应，在交变磁场中也会产生损耗，其大小(xiǎo)与材料，電(diàn)流，频率，電(diàn)压有(yǒu)关，这叫铁损。铜损和铁损都会以发热的形式表现出来，从而影响马达的效率。步进马达一般追求定位精度和力矩输出，效率比较低，電(diàn)流一般比较大，且谐波成分(fēn)高，電(diàn)流交变的频率也随转速而变化，因而步进马达普遍存在发热情况，且情况比一般交流马达严重。
2、步进马达发热合理(lǐ)范围：
马达发热允许到什么程度，主要取决于马达内部绝缘等级。内部绝缘性能(néng)在高温下(130度以上)才会被破坏。所以只要内部不超过130度，马达不会损环，而这时表面温度会在90度以下。所以，步进马达表面温度在70-80度都是正常的。简单的温度测量方法有(yǒu)用(yòng)点温计的，也可(kě)以粗略判断：用(yòng)手可(kě)以触摸1-2秒(miǎo)以上，不超过60度；用(yòng)手只能(néng)碰一下，大约在70-80度；滴几滴水迅速气化，则90度以上了。
3、步进马达发热随速度变化的情况：
采用(yòng)恒流驱动技术时，步进马达在静态和低速下，電(diàn)流会维持恒定，以保持恒力矩输出。速度高到一定程度，马达内部反電(diàn)势升高，電(diàn)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(xiǎo))变化的情况却不尽然，而马达整个的发热是二者之和，所以上述只是一般情况。
4、发热带来的影响：
马达发热虽然一般不会影响马达的寿命，对大多(duō)数客户没必要理(lǐ)会。但是严重时会带来一些负面影响。如马达内部各部分(fēn)热膨胀系数不同导致结构应力的变化和内部气隙的微小(xiǎo)变化，会影响马达的动态响应，高速会容易失步。又(yòu)如有(yǒu)些场合不允许马达的过度发热，如医疗器械和高精度的测试设备等。因此对马达的发热应当进行必要的控制。
5、如何减少马达发热：
减少马达发热，就是减少铜损和铁损。减少铜损有(yǒu)两个方向，减少電(diàn)阻和電(diàn)流，这就要求在选型时尽量选择電(diàn)阻小(xiǎo)和额定電(diàn)流小(xiǎo)的马达，对两相马达，能(néng)用(yòng)串联的马达就不用(yòng)并联马达。但是这往往与力矩和高速的要求相抵触。对于已经选定的马达，则应充分(fēn)利用(yòng)驱动器的自动半流控制功能(néng)和脱机功能(néng)，前者在马达处于静态时自动减少電(diàn)流，后者干脆将電(diàn)流切断。另外，细分(fēn)驱动器由于電(diàn)流波形接近正弦，谐波少，马达发热也会较少。减少铁损的办法不多(duō)，電(diàn)压等级与之有(yǒu)关，高压驱动的马达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電(diàn)压等级，兼顾高速性，平稳性和发热，噪音等指标。

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