步进电机发热及处理对策 

    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热呢？本文将对这些问题做一简单的分析。

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、 步进电机为什么会发热

    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。

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、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。

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、步进电机发热随速度变化的情况：

    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。

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、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。

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、如何减少电机的发热：

    

 

减少发热，就是减少铜损和铁损。 减少铜损有两个方向，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