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決定REXROTH電機步距角的因素

          決定REXROTH電機步距角的因素
    當REXROTH電機切換一次定子繞組的激磁電流時(shí)，轉子就旋轉一個(gè)固定角度即步距角。步距角一般山切換的相電流產(chǎn)生的旋轉力矩得到，所以需要每相極數是偶數。步進(jìn)電機通常都為兩相以上的，當然也有一些特殊的只有一個(gè)線(xiàn)圈的單相步進(jìn)電機。雖說(shuō)單相，實(shí)為一個(gè)線(xiàn)圈產(chǎn)生的磁通方向交互反轉而驅動(dòng)轉子轉動(dòng)。實(shí)用的步進(jìn)電機的相數有單相、兩相、三相、四相、五相。
    現在使用的REXROTH電機大部分用永磁轉子。普遍使用長(cháng)久磁鐵的原因是效率高，分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。以下以介紹永磁轉子為主。
    步進(jìn)電機分辨率(一圈的步數，3600除以步距角)越高，位置精度越高。為了得到高分辨率，設計的極數要多。PM型轉子為N與S極在轉子的鐵心外表面上交互等節距放置，轉子極數為N極與S極數之和，為簡(jiǎn)化講解，假設極對數為1。此處確定轉子為長(cháng)久磁鐵的步進(jìn)電機的步距角氏由式(2.1)表示，其中N,為轉子極對數，P為定子相數，(本章后面敘述的HB型步進(jìn)電機N,為轉子齒數):
    0.=1800/PN,                                  (2.1)
    式(2.1)的物理意義如下:
    轉子旋轉一周的機械角度為3600，如用極數2N,去除，相當于一個(gè)極所占的機械角度即1800/N,。這就是說(shuō)，一個(gè)極的機械角度用定子相數去分割就得到步距角，此概念如圖2.1所示。
    由式(2.1)可知，步距角越小，分辨率越高，因此要提高步進(jìn)電機的分辨率，就要增加轉子極對數Nr或采用定子相數尸較多的多相式方法。而Nr的增加受到機械加工的限制，所以要制造高分辨率的步進(jìn)電機需要兩種方法并用才行。
    1、REXROTH電機故障現象：為一旦啟動(dòng)，驅動(dòng)器外接保險絲即燒毀，設備不能運行。
    2、REXROTH電機故障分析：維修人員在檢查時(shí)，發(fā)現一功率管已損壞，但由于沒(méi)有資料，弄不清該管的作用，以為是功率驅動(dòng)的前置推動(dòng)，換上一功率管，通電后，保險再度被燒，換上的管子亦損壞。經(jīng)專(zhuān)業(yè)維修人員檢查，初始分析是對的，即保險一再熔斷，驅動(dòng)器肯定存在某一不正常的大電流，并檢查出一功率管損壞。但對該管的作用沒(méi)有弄清楚。實(shí)際上該管為步進(jìn)電機電源驅動(dòng)管，步進(jìn)電機為高壓起動(dòng)，因而要承受高壓大電流。靜態(tài)檢查，發(fā)覺(jué)脈沖環(huán)形分配器的線(xiàn)路中，其電源到地端的阻值很小，但也沒(méi)有短路。根據線(xiàn)路中的元器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(xiàn)路中已有元器件損壞。通電檢查，發(fā)現一芯片異常發(fā)熱。斷電后將該芯片的電源引腳切斷，靜態(tài)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(méi)有查到。經(jīng)線(xiàn)路分析，確認其為該板中的主要元件：環(huán)形脈沖分配器。為進(jìn)一步確認該芯片的問(wèn)題，首先換耐壓電流功率相當的步進(jìn)電機電源驅動(dòng)管，恢復該芯片的電源引腳，用發(fā)光二級管電路替代步進(jìn)電機各繞組作模擬負載。通電后，發(fā)光二級管皆亮，即各繞組皆通電，這是不符合線(xiàn)路要求的，輸入步進(jìn)脈沖無(wú)反應，進(jìn)口泵
    3、REXROTH電機故障排除：因此確認該芯片已損壞。但是該芯片市場(chǎng)上沒(méi)有，在驅動(dòng)器殼體內空間允許的情況下，采用了組合線(xiàn)路即用手頭上已有的D觸發(fā)器和與非門(mén)的組合設計了一個(gè)環(huán)形脈沖發(fā)生器，制作在一個(gè)小印制板上，拆除原芯片將小印制板通過(guò)引腳裝在原芯片的焊盤(pán)上。仍用發(fā)光二極管作模擬負載，通電后加人步進(jìn)脈沖按相序依次發(fā)光。拆除模擬負載，接入主機，通電，設備運行正常。本例說(shuō)明，維修人員不僅要能分析現象(過(guò)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(fā)生器損壞)，并且能運用手頭上現有的元器件組合替代難于解決的器件問(wèn)題。

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