步進電機因其簡單的設置和開環配置的精確定位而被廣泛使用。但是可能會出現與發熱相關的問題。這是因為為開環步進電機供電的驅動器不使用反饋來控制提供給該電機的電流量。相反，驅動器始終提供全電流……而不管電機的扭矩需求如何。因此，電機以過高的速度消耗功率……。浪費能源并產生可避免的熱量。

　在某些應用中，操作員以盡可能多的電流運行開環步進電機，以產生盡可能大的扭矩。這確保了電機將在應用程序中到達其位置。但是隨著電流的增加，電機溫度也會增加。如果電機溫度升高得太高，繞組就會短路，電機就會停止工作。因此，設計工程師（和電機最終用戶）必須找到在避免電機過熱的同時最大化電機扭矩的方法。

　一種工業方法是將驅動器設置為給電機提供額定電流。這樣做會使電機變熱，但不會太熱。步進電機溫度達到70°、80°甚至90°C是正常的。雖然這些溫度使其太熱而無法觸摸電機，但電機本身卻沒有受到傷害。

　但是設計工程師（和電機最終用戶）還能如何減少電機熱量呢？在這里，我們將探索另外三種方式：

　1.減少空閑（保持）電流

　2.降低運行電流

　3.切換到閉環控制

　一、減少電機的空閑（保持）電流

　當電機加速和減速時，許多運動控制應用需要最大的扭矩才能達到其要求。但是當電機空轉或保持位置時，它需要的扭矩要小得多。這些情況是降低電機電流的好時機。

　大多數現代步進驅動器會自動執行此操作。例如，驅動器可能會將空閑電流降低到運行電流的50%。更復雜的步進驅動器讓設計工程師可以將空閑電流編程為0到100%之間的任何值。如果步進電機即使在很短的時間內靜止不動，減少空閑電流也會對電機熱量產生重大影響。

　二、降低運行電流

　許多設計工程師在選擇步進電機時會謹慎行事——通常會為手頭的應用選擇具有足夠扭矩（而不是剛好足夠）的電機。在這些情況下，可以通過一些試錯測試來降低電機的運行電流?；旧?，這需要少量減少運行電流并監控運動輸出。如果試運行成功，再次降低運行電流并重新測試電機性能。

　繼續進行調整，直到電機錯位或停止。然后稍微增加電流，使電機恢復準確定位。在某些情況下——尤其是當步進電機尺寸過大時——工程師可以將運行電流降低到足以顯著降低電機溫度的程度。

　三、切換到閉環步進電機系統

　當用閉環步進電機系統替換開環步進電機系統時，熱量產生的最顯著減少發生。當配備高分辨率編碼器并由合適的閉環驅動器供電時，步進電機可在伺服控制環內運行。這種相對較新的系統配置需要工程師更換應用程序的電機和驅動器。但是溫度降低的幅度通常是值得的。

　回顧一下，閉環步進電機系統使用反饋回路來精確控制步進電機電流、速度和位置。電流回路確保驅動器提供給電機的電流僅為滿足扭矩需求所需的量。當電機不產生扭矩（或產生小于最大扭矩的任何東西）時，電機的電流會自動下降。這種閉環控制方案顯著提高了電機溫度……在某些應用中降低了多達50%或更多。

　閉環步進器的其他好處是更快的加速和更高的吞吐量（扭矩比額定保持扭矩高出50%）以及更安靜的操作（甚至更安靜10 dB），因為電機繞組中的電流更少。加上沒有失速，系統精度更高。

　閉環步進電機包含一個高分辨率編碼器，并由一個集成的閉環驅動器驅動，當負載不要求扭矩時，該驅動器會自動降低電機電流。

　測試結果證實，閉環步進電機僅在需要時才會消耗電流，因此與開環選項相比，它們運行溫度更低且功耗更低?？紤]運行開環和閉環變化以獲得相同運動曲線的實際測試：

　兩者都具有設定的負載慣量和轉子慣量，并由48 Vdc電源供電）。本文提供此類輸出的開環步進系統的平均功耗為43.8 W。相比之下，類似的閉環步進系統在提供相同的程序時僅消耗14.2 W。降低的功耗轉化為更少的熱量產生和更低的能源費用。