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步进电机驱动器的故障原因及处理
发布时间:2019-06-29    点击次数:次   

  
1、故障现象为:一旦启动,驱动器外接保险丝即烧毁,设备不能运行。步进电机驱动步进电机不能直接接到工频交流或直流电源上工作,而必须使用专用的驱动器,如图所示,它由脉冲发生控制单元、功率驱动单元、保护单元等组成。图中点划线所包围的二个单元可以用微机控制来实现。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。维修(wéi xiu)人员在检查时,发现一功率(指物体在单位时间内所做的功的多少)管已损坏,但由于没有资料(Means),弄不清该管的作用(role),以为是功率驱动的前置推动,换上一功率管,通电后,保险再度被烧,换上的管子亦损坏。经专业维修人员检查,初始分析(Analyse)是对的,即保险一再熔断,步进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。实际上该管为步进马达电源驱动管,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。根据线路中的元器元件数量及其功耗分析电源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。
2、通电巡查,发现一芯片异常发热。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。
3、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管,恢复该芯片的电源引脚,用发光二级管电路(Electric circuit)替代(用一物质代替另一物质(多为强者取代弱者的地位))步进电机各绕组作模拟负载。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(reaction),因此确认该芯片已损坏。
4、解决办法:该芯片市场上没有,在驱动器壳体内空间允许的情况(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(Design)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。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。仍用发光二极管作模拟(定义:对真实事物或者过程的虚拟)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(shèbèi)运行(Windows)正常。
5、本例说明,维修人员不仅要能分析现象(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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