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步進電機驅動器的故障原因及處理
發布時間:2019-06-29    點擊次數:次   

  
1、故障現象為:一旦啟動,驅動器外接保險絲即燒毀,設備不能運行。步進電機驅動步進電機不能直接接到工頻交流或直流電源上工作,而必須使用專用的驅動器,如圖所示,它由脈沖發生控制單元、功率驅動單元、保護單元等組成。圖中點劃線所包圍的二個單元可以用微機控制來實現。步進電機驅動為了進一步提高驅動系統的高頻響應,可采用升頻升壓功率驅動接口。這種接口對繞組提供的電壓與電機的運行頻率成線性關系。它的主回路實際上是一個開關穩壓電源,利用頻率-電壓變換器,將驅動脈沖的頻率轉換成直流電平,并用此電平去控制開關穩壓電源的輸入,這就構成了具有頻率反饋的功率驅動接口。維修(wéi xiu)人員在檢查時,發現一功率(指物體在單位時間內所做的功的多少)管已損壞,但由于沒有資料(Means),弄不清該管的作用(role),以為是功率驅動的前置推動,換上一功率管,通電后,保險再度被燒,換上的管子亦損壞。經專業維修人員檢查,初始分析(Analyse)是對的,即保險一再熔斷,步進驅動器肯定存在某一不正常的大電流(Electron flow),并檢查出一功率管損壞。但對該管的作用沒有弄清楚。實際上該管為步進馬達電源驅動管,步進電機為高壓起動,因而要承受高壓大電流。靜態檢查,發覺脈沖環形分配器的線路中,其電源到地端的阻值很小,但也沒有短路。根據線路中的元器元件數量及其功耗分析電源到地端的阻值不應如此之小,因此懷疑線路中已有元器件損壞。
2、通電巡查,發現一芯片異常發熱。斷電后將該芯片的電源引腳切斷,靜態檢查,電源到地的阻置增大應屬正常。測該芯片的電源到地的阻值很小。查該芯片的型號,為一非標型號,眾多手冊中沒有查到。經線路分析(Analyse),確認其為該板中的主要元件:環形脈沖分配器。
3、為進一步確認該芯片的問題,首先換耐壓電流(Electron flow)功率相當的步進電機電源驅動管,恢復該芯片的電源引腳,用發光二級管電路(Electric circuit)替代(用一物質代替另一物質(多為強者取代弱者的地位))步進電機各繞組作模擬負載。通電后,發光二級管皆亮,即各繞組皆通電,這是不符合線路要求的,輸入步進脈沖無反應(reaction),因此確認該芯片已損壞。
4、解決辦法:該芯片市場上沒有,在驅動器殼體內空間允許的情況(Condition)下,采取了組合線路即用手頭上已有的D觸發器和與非門的組合設計(Design)了一個環形脈沖發生器,制作在一個小印制板上,拆除原芯片將小印制板通過引腳裝在原芯片的焊盤上。步進電機是一種感應電機,它的工作原理是利用電子電路,將直流電變成分時供電的,多相時序控制電流,用這種電流為步進電機供電,步進電機才能正常工作,驅動器就是為步進電機分時供電的,多相時序控制器。仍用發光二極管作模擬(定義:對真實事物或者過程的虛擬)負載,通電后加人步進脈沖按相序依次發光。拆除模擬負載,接入主機,通電,設備(shèbèi)運行(Windows)正常。
5、本例說明,維修人員不僅要能分析現象(過流),找出比較明顯的原因(功率管損壞),還要能步步深人地分析故障初因(脈沖發生器損壞),并且能運用手頭上現有的元器元件組合替代難于解決的器件問題。


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