電機長時間空載運行與負載運行，哪種情況更容易發熱？

有的用戶在購買的新電(diàn)機之後，安裝在設備(bèi)上都會進行空載試運行。而在運行的過程中，是負載運行。有的客戶會問空載運行與負載運行，在這兩種情況下哪種情況容易發熱？

隻要是在正常的帶載範圍内，步進電機帶負載的轉速和空載沒有區别。步進電機控制器工作在恒流斬波環境，當電源，控制器，電機都連好以後，對於(yú)電源來說，其負載是恒定的，不管電機的負載如何變化，電源的電壓，電流都不會變化（假定電源爲穩壓電源），所謂恒流斬波，僅僅是通過斬波的方式來達到恒流的目的
，即電源所提供的能量由控制器和電機來共同消耗，電機取用的能量僅僅是電源提供的一部分，還有一部分消耗在控制器上瞭(le)
，步進電機的空載發熱源自銅損，鐵損和電機軸的阻尼負載；帶載發熱也同樣源自銅損
，鐵損和電機軸的阻尼負載。

在驅動電流/電壓和轉速相同前提下，帶(dài)載驅動的發熱量應該大於(yú)空載驅動，其理由是：

1.由於(yú)視在驅動電(diàn)流相同，因而表面上銅損對發熱的貢獻基本相同；

2.但是由於(yú)帶載驅動條件下，電機繞組的電流變(biàn)化率高於(yú)空載條件，因而會導緻實際的鐵損加大；

3.而且高變(biàn)化率的電流會加重繞組電流的集膚效應，從另一個側(cè)部分增加銅損；

4.帶(dài)載工作時，電機軸往往受到軸向負載影響，阻尼加大，導(dǎo)緻阻尼發熱增多。

5.微觀上，空載時，電機對外做功很小，不必從電源吸取更多的能量，此時從電源側看，供給能量除少部分克服空載阻尼外，主要用於(yú)補充繞組的焦耳能量損失。相應地，繞組中流過的電流主要源自繞組的電感儲能和續流作用

，直接由電源供給的電流則隻占很少一部分，遠小於(yú)繞組總電流，因而此時電流變(biàn)化率很小。jiang.tuepvjl.cn

6.帶載後，電機開始對外做功，做功量取決於(yú)負載力矩和轉速，此時電機必須從電源吸取足夠多的能量以對抗負載造成的能量輸出，隻要負載足夠大，從電源側看，供給能量除少部分克服空載阻尼以及用於(yú)補充繞組的焦耳能量損失外，大部分能量都用於(yú)克服負載做功瞭(le)，而這部分能量是每次由PWM周期或斬波周期中由電源注入繞組的。相應地，繞組中流過的電流中就有不小的一部分直接來自電源的周期性供給，因而此時繞組中電流的微觀變化率增大。

7.這一過程也可以用功角來解釋，空載時，步進電機功角很小，繞組電流矢量與反電勢矢量的點積很小，繞組電流基本源自繞組電感的續流作用，消耗很小，微觀電流變(biàn)化率很小；帶載時，步進電機功角擴大，繞組電流矢量與反電勢矢量的點積增大，由於(yú)需對外做功，繞組電流消耗增大，來自電源的周期性電流注入和補充增多，微觀電流變(biàn)化率變(biàn)大。