步進電機(步進電機發(fā)熱發(fā)燙不轉(zhuǎn)原因分析)

步進電動機啟動時，會產(chǎn)生阻止旋轉(zhuǎn)的工作電流，就好像電梯漂浮在空中一樣。正是此電流導致電動機過熱，這是正常現(xiàn)象。

步進電機最重要的優(yōu)點之一是其在開環(huán)系統(tǒng)中的精確控制。開環(huán)控制意味著不需要有關（轉(zhuǎn)子）位置的反饋信息。這種控制避免了使用昂貴的傳感器和反饋設備（例如光學編碼器），因為您要做的就是跟蹤輸入步進脈沖以了解（轉(zhuǎn)子）的位置。最近，一些客戶向山社電氣工程師報告，步進電機也容易出現(xiàn)發(fā)熱問題。那么我該如何解決這種情況呢？

1.為了減少步進電機的發(fā)熱，減少發(fā)熱量是為了減少銅損和鐵損。有兩種減少銅損的方法：陰極和電流。選擇型號時，應選擇電阻小，額定電流小的電動機。對于兩相步進電動機，不需要并聯(lián)連接串聯(lián)電動機，但這常常與轉(zhuǎn)矩和高速要求相矛盾。

2.對于選定的電動機，應充分利用驅(qū)動器的自動逆流控制和離線功能。前者會在電動機處于靜態(tài)狀態(tài)時自動降低電流，而后者只是切斷電源。流動。

3.此外，由于細分的步進電動機驅(qū)動器的電流波形接近正弦波，因此電動機產(chǎn)生的諧波更少，產(chǎn)生的熱量也更少。減少鐵損的方法并不多，它與電壓水平有關，并且高壓驅(qū)動電機帶來了高速特性的改善，但同時也增加了熱量的產(chǎn)生。

4.必須考慮高帶寬，穩(wěn)定性，發(fā)熱量，噪聲和其他指標，選擇合適的驅(qū)動電動機電壓電平。

步進電動機的熱量通常不會影響電動機的壽命，但是大多數(shù)客戶不需要關心。但是，嚴重時會產(chǎn)生負面影響。例如，步進電動機內(nèi)部零件的不同熱膨脹系數(shù)會導致結構應力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化，從而影響步進電動機的動態(tài)響應，并容易在高階中失步。速度。另一個例子是當它不允許步進電機（例如醫(yī)療設備和高精度測試設備）過熱時。因此，必須根據(jù)需要控制步進電機的加熱。電機發(fā)熱有幾個原因。

1.驅(qū)動器設置的電流大于電動機的額定電流

2.電動機速度太快

3.由于電動機本身具有較大的慣性和定位扭矩，即使在中速運行時也會產(chǎn)生熱量，但不會影響電動機的壽命。電動機的退磁點為130?200℃，因此電動機的正常退磁點為70?90℃，如果低于130℃，通常沒有問題。以電動機額定電流的70％驅(qū)動電流，并降低電動機或電動機的轉(zhuǎn)速。

作為數(shù)字致動器，步進電機已廣泛用于運動控制系統(tǒng)中。許多用戶和朋友認為使用步進電機時，電機會產(chǎn)生大量熱量，因此他們懷疑這是正常現(xiàn)象。在實踐中，加熱是步進電動機中的常見現(xiàn)象，但是哪種加熱被認為是正常現(xiàn)象，以及如何使步進電動機的發(fā)熱最小化？

這里有一些簡單的事情，每個人都可以在實際工作中得到實際的應用。

1.電機加熱原理：

您通常可以看到的各種電動機內(nèi)部都具有鐵芯和繞組線圈。繞組中存在電阻，通電會產(chǎn)生損耗。損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是我們通常所說的銅損。如果電流不是標準的DC或正弦波，也會產(chǎn)生諧波損耗。鐵芯中有磁滯現(xiàn)象。渦流效應還會在交變磁場中引起損耗，該交變磁場的大小與材料，電流，頻率和電壓有關，這稱為鐵損。銅損和鐵損以熱的形式出現(xiàn)，會影響電動機的效率。步進電動機通常以相對較低的效率，相對較大的電流和高諧波分量來尋求定位精度和扭矩輸出。由于交流電的頻率也隨速度而變化，因此步進電動機通常會發(fā)熱，這種情況更為常見，交流電動機很嚴重。

2.步進電機加熱的合理范圍：

電動機的耐熱性主要取決于電動機的內(nèi)部絕緣水平。僅在高溫（130度以上）時才會破壞內(nèi)部絕緣性能。只要內(nèi)部不超過130度，電動機就不會損壞環(huán)，此時表面溫度將低于90度。因此，步進電機的表面溫度通常為70-80度。一種簡單的測量溫度的方法是使用點溫度計，這也可以粗略地判斷出來。可以用手觸摸1-2秒以上，并且不超過60度。只能用手觸摸。 80度只需滴幾滴水，您很快就會心煩意亂，并超過90度。

3.步進電機的熱量隨速度而變化。

使用恒流驅(qū)動技術時，步進電機的電流在靜態(tài)和低速時保持恒定，以保持恒定的轉(zhuǎn)矩輸出。當速度高到一定水平時，電動機的內(nèi)部反電動勢增加，電流逐漸減小，轉(zhuǎn)矩減小。因此，銅損產(chǎn)生的熱量與速度有關。熱量通常在靜態(tài)和低速時較高，而在高速時較低。但是，鐵損（盡管比率很小）在不同情況下會發(fā)生變化，并且電動機的總發(fā)熱量是兩者的總和，因此上述情況只是正常情況。

4.發(fā)燒的影響：

電機發(fā)熱通常不會影響電機的壽命，但是大多數(shù)客戶不需要關心。但是，嚴重時會產(chǎn)生負面影響。例如，電動機內(nèi)部零件的不同熱膨脹系數(shù)會導致結構應力的變化以及內(nèi)部氣隙的微小變化，從而影響電動機的動態(tài)響應，并容易在高速下失去步進。另一個例子是有時不允許電動機過熱，例如醫(yī)療設備和高精度測試設備。因此，必須進行加熱電機的必要控制。

5.如何減少電動機發(fā)熱：

減少熱量可以減少銅損和鐵損。有兩種減少銅損，減少電阻和電流的方法，并且在選擇模型時，您需要選擇低電阻和低額定電流的電動機；對于兩相電動機，則無需連接交流電動機。可以串聯(lián)的電動機。在平行下。但是，這通常與扭矩和高速要求相矛盾。對于選定的電動機，應充分利用驅(qū)動器的自動逆流控制和離線功能。前者會在電動機處于靜態(tài)狀態(tài)時自動降低電流，而后者只是切斷電流。同樣，由于細分驅(qū)動器的電流波形接近正弦波，因此諧波更少，電動機產(chǎn)生的熱量也更少。減少鐵損的方法并不多，它與電壓水平有關，高壓驅(qū)動電動機帶來了高速特性的改善，但同時也增加了熱量的產(chǎn)生。因此，有必要在考慮高速，穩(wěn)定性，發(fā)熱，噪聲和其他指標的情況下選擇合適的驅(qū)動電壓電平。

對于所有類型的步進電機，其內(nèi)部均由鐵芯和繞組線圈組成。繞組中存在電阻，能量供應產(chǎn)生損耗，并且損耗與電阻和電流的平方成正比。這就是我們常說的銅流星。如果電流不是標準的直流電或正弦波，也會產(chǎn)生諧波損耗。鐵芯具有磁滯渦流效應，即使在交變磁場中也會引起損耗，其大小與材料，電流，頻率和電壓有關，這稱為鐵損。銅損和鐵損以熱的形式出現(xiàn)，會影響電動機的效率。步進電動機通常以相對較低的效率，相對較大的電流和高諧波分量來尋求定位精度和扭矩輸出。由于交流電的頻率也隨速度而變化，因此步進電動機通常會發(fā)熱，這種情況更為常見，交流電動機很嚴重。