Tutti i motori elettrici si surriscaldano durante il funzionamento, è semplicemente una conseguenza del passaggio di corrente attraverso una bobina di filo. I motori elettrici utilizzano fili di rame per formare bobine che fanno parte del circuito elettromagnetico necessario per generare la rotazione. Sebbene sia un ottimo conduttore, il rame non ha resistenza e si surriscalda. La quantità di corrente erogata al motore lungo la resistenza dell'avvolgimento ne determina il livello di riscaldamento. Per sua natura, un motore passo-passo richiede per il suo funzionamento che sia applicata in ogni momento la corrente nominale totale, diversamente da un servomotore che eroga unicamente la corrente necessaria a produrre il movimento necessario.
Fonti di calore nei motori passo-passo
I motori passo-passo sono progettati per contenere il calore generato durante il funzionamento alla potenza nominale. Sebbene la maggior parte del calore generato provenga dagli avvolgimenti del motore, esistono altre fonti di calore nei motori passo-passo ibridi, ad esempio le vibrazioni e le correnti parassite. Dal momento che è azionato da una serie di impulsi ad onda quadra con varie frequenze armoniche, il motore vibra. Questa vibrazione contribuisce non solo ad incrementare la rumorosità, ma anche il calore. Le correnti parassite sono un'altra fonte di generazione di calore. L'acciaio da laminazione utilizz title=""ato nello statore del motore passo-passo può generare correnti di ricircolo (correnti parassite) che tendono ad aggiungere altro calore allo statore. Tutto il calore presente nello statore si trasmette all'alloggiamento e ai terminali a campana del motore passo-passo che diventa così decisamente bollente.
Come ridurre il calore in un motore passo-passo
Sebbene sia normale che un motore passo-passo si surriscaldi, esistono diversi modi per ridurre il calore. Il metodo più comune prevede l'uso di una funzione detta riduzione di corrente a motore al minimo (ICR) che riduce la corrente applicata al motore ad una percentuale impostata quando il motore non è in movimento. In molti casi, in condizioni di regime al minimo non è necessaria l'intera coppia di stallo del motore passo-passo, quindi la corrente applicata può essere ridotta, riducendo al contempo il calore generato dal motore. Altri metodi più sofisticati per ridurre il riscaldamento prevedono la modifica dell'onda di corrente per ridurre al minimo armoniche indesiderate e l'appiattimento degli impulsi erogati al motori o anche l'uso di micropassi per l'azionamento micro. Con la dissipazione del calore è possibile rimuovere il calore dal motore in modo che funzioni a temperature inferiori.
Può anche accadere che un motore e un azionamento passo-passo siano disaccoppiati, cioè la corrente di uscita dell'azionamento è superiore a quella nominale del motore. La maggior parte degli azionamenti passo-passo è in grado di regolare l'impostazione della corrente di uscita mediante DIP-switch sull'azionamento o all'interno del software dell'azionamento.
Kollmorgen offre tool di programmazione che aiutano a calcolare la temperatura prevista del motore per stabilire se motore e azionamento sono ottimizzati per impedire il surriscaldamento in funzione dei requisiti dell'applicazione.
