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电机故障诊断

步进电机驱动器的故障现象分析和排除方法

发布时间:2021-07-29 16:25
故障分析:维修(wéi xiu)人员在检查时,发现一功率管已损坏,但由于没有资料,弄不清该管的作用,以为是功率驱动的前置推动,换上一功率管,通电后,保险(insur)再度被烧,换上的管子亦损坏。步进电机驱动为了进一步提高驱动系统的高频响应,可采用升频升压功率驱动接口。这种接口对绕组提供的电压与电机的运行频率成线性关系。它的主回路实际上是一个开关稳压电源,利用频率-电压变换器,将驱动脉冲的频率转换成直流电平,并用此电平去控制开关稳压电源的输入,这就构成了具有频率反馈的功率驱动接口。经专业维修人员检查,初始分析是对的,即保险一再熔断,驱动器肯定存在某一不正常的大电流(Electron flow),并检查出一功率管损坏。但对该管的作用没有弄清楚。实际上该管为步进电机电源(power supply)驱动管,步进电机为高压起动,因而要承受高压大电流。静态检查,发觉脉冲环形分配器的线路中,其电源到地端的阻值很小,但也没有短路(电流不经用电器、直接连电源两极)。
步进电机驱动器的故障现象分析和排除方法

根据线路中的元器件数量及其功耗分析(Analyse)电源(power supply)到地端的阻值不应如此之小,因此怀疑线路中已有元器件损坏。步进电机驱动器可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速和定位的目的。步进电机是一种感应电机,它的工作原理是利用电子电路,将直流电变成分时供电的,多相时序控制电流,用这种电流为步进电机供电,步进电机才能正常工作,驱动器就是为步进电机分时供电的,多相时序控制器。通电巡查,发现一芯片(又称微电路)异常发热。断电后将该芯片的电源引脚切断,静态检查,电源到地的阻置增大应属正常。测该芯片的电源到地的阻值很小。查该芯片的型号,为一非标型号,众多手册中没有查到。
经线路分析(Analyse),确认其为该板中的主要元件:环形脉冲分配器。为进一步确认该芯片的问题,首先换耐压电流(Electron flow)功率相当的步进电机电源驱动(Driver)管,恢复该芯片的电源引脚,用发光二级管电路(Electric circuit)替代步进电机各绕组作模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)负载。通电后,发光二级管皆亮,即各绕组皆通电,这是不符合线路要求的,输入步进脉冲无反应,进口泵故障排除:因此确认该芯片已损坏。但是该芯片市场上没有,在驱动器壳体内空间(Space)允许的情况(Condition)下,采取了组合线路即用手头上已有的d触发器和与非门的组合设计了一个环形脉冲发生器,制作在一个小印制板上,拆除原芯片将小印制板通过引脚装在原芯片的焊盘上。仍用发光二极管作模拟负载,通电后加人步进脉冲按相序依次发光。拆除模拟负载,接入主机,通电,设备运行正常。
本例说明,维修(wéi xiu)人员不仅要能分析(Analyse)现象(过流),找出比较明显的原因(功率管损坏),还要能步步深人地分析故障初因(脉冲发生器损坏),并且能运用手头上现有的元器元件组合替代难于解决的器件问题。
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