电机长时间空载运行容易发热还是负载运行容易发热？

       有些用户在购买新电机后，会在设备上安装新电机后进行空载试运行。并且在运行过程中，是负载运行。有些客户会问空载运行容易发热还是负载运行容易发热。

       只要在正常带载范围内，步进电机带载和空载的转速没有区别。步进电机控制器在恒流斩波环境中工作。当连接电源、控制器和电机时，电源上的负载是恒定的。无论电机的负载如何变化，电源的电压和电流都不会发生变化。会变化（假设电源是稳压电源），所谓恒流斩波只是通过斩波达到恒流的目的，即电源提供的能量被控制器消耗和电机一起，电机带走的能量只有一部分能量供给，另一部分消耗在控制器上。步进电机的空载发热来自电机轴的铜损、铁损和阻尼负载；负载热量还来自于电机轴上的铜损、铁损和阻尼负载。

       在驱动电流/电压和转速相同的前提下，负载驱动的发热量应大于空载驱动的发热量。原因是：

1、由于表观驱动电流相同，表面铜损对发热的贡献基本相同；

2．但在负载驱动的情况下，电机绕组电流的变化率比空载时高，会导致实际铁损增加；

3、变化率大的电流会加剧绕组电流的集肤效应。从另一侧增加铜损；

4、带负载工作时，电机轴常受轴向载荷作用，阻尼增大，导致阻尼发热增加；

5、微观上看，空载时，电机对外做功很小，不需要从电源吸收更多的能量。此时，从电源侧来看，供给的能量除了一小部分用于克服空载阻尼能量损失外，主要用于补充绕组的焦耳。相应地，绕组中流过的电流主要来自于绕组的电感储能和续流作用，而电源直接提供的电流只占很小一部分，远小于绕组的总电流，所以此时的电流变化率很小。

6、加载后，电机开始对外工作。工作量取决于负载扭矩和速度。这时电机必须从电源吸收足够的能量来抵消负载引起的能量输出。只要负载足够大，从供电端来看，除了一小部分能量用于克服空载阻尼和焦耳能量损失用于补充绕组外，大部分能量用于克服负载做功，这部分能量在每个PWM周期或斩波周期由电源注入绕组。相应地，绕组中流动的电流很大一部分直接来自于电源的周期性供电，因此此时绕组中电流的微观变化率增大。

7、这个过程也可以用功角解释。空载时，步进电机的功角很小，绕组电流矢量与反电动势矢量的点积很小，绕组电流基本来自于绕组电感的续流作用。消耗很小，微观电流变化率很小；当施加负载时，步进电机功率角扩大，绕组电流矢量与反电动势矢量的点积增大。性电流注补增加，微观电流变化率变得更大。