步进电动机常见故障和维护

驱动电路中的环形分配器目前已很少再用分立元件构成；各种步进电动机(三相、四相、五相)环形分配器的集成电路市场上已有销售。当然，也可以直接通过计算机编程来实现脉冲信号的分配。信号的发生及分配均由计算机承担，即由计算机和编程来实现的，一般故障较少。而功率放大器部分
的故障较多，接口电路部分的可靠性由设计合理性、元件抗干扰能力来保证。
驱动电路一般都有指示灯显示装置并采用了过电、过压、过流等保护措，可靠性较高。当故障发生时，应先从功放电路最后一级开始检查，然后逐级向前排查原因，排除故障后合闸运行。故障可从静态、动态两方面分析，静态是指电机各相励磁绕组直通额定电流(按规定的分配方式)，会出现3种情况。
(1)某相或某几相无电流。这时应检查连接线是否松开，功率级有无虚焊；熔断器或功放管是否烧断。这类故障很容易排除，即重新连线，将其焊牢或更换元件。
(2)有电流但电动机产生摆动，不能正常走步。存在两种可能：一种是环形分配器工作不正常，产生错乱;另一种是电动机绕组的相序接错。
(3)电流达不到额定数值或各相电流不平衡。这是由于主回路中各相绕组参数不一致而造成的。主回路中包括电动机绕组、限流电阻、晶体管等元件。这些元件参数、特性应做到尽量一致，否则严重不对称时会产生大、小步运行，引发故障。
以上静态故障可用秒信号送给电机单脉冲走步，在各相绕组中串联直流电流表进行观测。电流表指针摆动规律应与分配器相序一致；各相电流应平衡并达到额定电流值。
动态故障检查需采用多线示波器，观测各相电流波形。驱动电路的类型不同，其电流波形也有所不同，见图3—5 32。要求各相电流波形应尽量一致。若波形相差甚远，可以检查主回路中的晶体管以及放电回路的元件参数是否符合要求。放电回路直接影响电流波形的后沿，各相放电二极管的开关
时间应基本相等。

(二)步进电动机的故障分析及维护
步进电动机属于精密器件，机械加工精度较高。例如：磁阻式步进电动机的单边气隙只有0．03～O 08mm，永磁步进电动机的磁钢性能也要求很高，一旦退磁后，必须重新充磁。步进电动机常见的故障有下列3种：
1温升过高
下列几种情况将使步进电动机温升过高：
(1)工作方式不符合技术要求，如三相六拍工作的电机改为双三拍工作，温升要变高；
(2)高、低压供电的驱动电路在高频工作时，高压脉宽不能太宽，应按技术标准调整，否则温升也会高；
(3)环境温度过高，散热条件差，安装接触面积不符合标准；
(4)驱动电路发生故障，电动机长期工作在单一高电压下或长期工作在高频状态，同样要使电动机的温升变高。
2电动机运行不正常
运行不正常是指电动机不能启动、产生失步、超步甚至停转等故障。其原因是：
(1)工作方式不按规定标准。例如：四相八拍电动机改为四相四拍运行，产生振荡或失步；
(2)驱动电路参数与电动机不匹配，达不到额定值要求；
(3)驱动电路的电压偏低；
(4)电动机束装配好，定、转子间划碰、扫膛；
(5)存放不善，定、转子表面生锈卡住；
(6)接线不正确；
(7)负载过重或负载转动惯量过大；
(8)环境尘埃过多，被电动机吸人使转予卡死；
(9)传动齿轮的间隙过大，配合的键槽松动而产生失步；
(10)在电机振荡区范围运行；
(11没有清零复位，环形分配器进入死循环；
(12)转子铁心与电机转轴配合过松，在重负载下，铁心发生错移而造成停转。
3噪音振动过大
其主要原因有以下几种：
(1)在共振频率范围工作；
(2)阻尼器未调好或失灵；
(3)轴向间隙过大；．
(4)纯惯性负载，正反转频繁；
(5)传动齿轮间隙过大。
永磁式或感应子式步进电动机由于磁钢发生退磁，也都会出现上述各种故障。
电动机出现故障时可先与制造厂家联系，更换电动机或主要零部件，而不要自己轻易拆卸。电动机制造厂按照严格的工艺规范进行生产，保证定、转子闽有较高的同心度和较小的定转子气隙。有的电动机采用灌注环氧树脂，装配后不宜再拆卸，修理也很困难。有时出现转子生锈、转轴磨损或断
裂情况，只需要换转子就行了。如果是阻尼器调整不合适，则用户可以自行处理，重新调整阻尼器。