东方步进电动机驱动器原理与检修MB3759
东方步进电动机驱动器原理与检修MB3759维修主板
RKD514L-C东方步进电动机驱动器(以下简称RKD514L-C驱动器),可驱动五相步进电动机,电源电压AC200~230V,输出电流3.5A(可调),输出电压约150V。设备端子及调整部件功能、控制端子、主端子接线等见以下图表。
1、RKD514L-C驱动器端子、调整部件功能、端子接线
图1 RKD514L-C驱动器接线端子及调整部件图
RKD514L-C驱动器接线端子及调整部件功能说明(见表4-1)
上述(图1、图2、图3)图表(表4-1),是在检修设备之前,要尽量掌握的相关“知识储备”,如控制端子功能和相关调整部件的作用,则是检修中必须要掌握的,检修内容将与之发生紧密的关联。输出状态取决于部件的设置与调整,有时人为的调错,会使机器产生“故障”,检修人员应该区分故障的真假,可以通过调试手段,将一些“伪故障”排除掉。
2、MCU主板电路之一
如图4所示电路,包含了MCU基本工作电路、控制端子信号输入/输出电路和功能整定电路。
〔MCU基本电路〕+5V电源,接入MCU的相关供电引脚;晶振元件XL101与振荡电路IC106、IC110生成的脉冲信号,做为时钟信号输入MCU的120脚;R184、D103、C136和IC108(HC14)内部两组反相器电路,组成上电复位电路,在CPU上电瞬间提供一个低电平的复位脉冲,输入MCU的122脚,使MCU内部计数器、寄存器清零。以上电路提供MCU正常工作的基本条件。
〔控制端子信号输入/输出电路〕外部输入的4路控制信号经CN101插座进入。高速光耦合器件PC101、
表4-1 RKD514L-C驱动器接线端子及调整部件功能说明
图2  RKD514L-C驱动器电源、步进电动机接线图
PC102(TLP750)承担着对转速(脉冲)信号和正/反转控制信号的传输任务,输出信号再经两级反相器电路,输入至MCU的7、8脚。这是两路基本控制信号;另两路控制信号经光耦合器PC103、PC104(P781)进行隔离传输,其中一路控制信号为调机信号ON/OFF指令,确定停车时马达处于直流刹车还是自由停车状态,两路信号输入至MCU的5、6脚。
步进电动机驱动器的逆变功率输出电路,设有温度检测电路,其输出的温度检测信号进入MCU,达到热保护电平阈值时,MCU从1脚输出过热故障信号,控制晶体管Q101导通,进而驱动光耦器PC107,向外部控
制电路送出故障报警信号。MCU的40、42、43等3脚,同时输出电源、过热、激磁中等工作状态信号,驱动指示灯电路,用于工作/故障状态的指示。
图3 RKD514L-C驱动器控制端子(经附件端子排)接线图
〔功能整定电路〕拨码开关SW103含3只独立开关,调整开关的ON/OFF状态,可进行如上表4-1中的8、9、10项功能整定;SW101、SW102、SW104是3只16档位的4位数字开关,开关为5引脚器件,其中0脚接
地,1~4脚分别接有+5V上拉电阻,当1~4中的某一个脚或几个脚与0脚接通(即整定档位不同)时,依次产生0000~1111的4位数字信号,输入至CPU的相关引脚。CPU可根据输入位信号的不同,判断用户整定值的大小,控制步进角和输出电流的大小,其整定内部见上表4-1中的13、14项。
MCU主板和电源/驱动板之间,经CN1-2、CN1(印刷)端子排相连接,两端子排的序号不一致,上图中在顶部给出了两端子排的连接图示,经方便检修与测试中的参考。在进行电路原理分析时,请将图4与图5结合起来,请理顺信号流程。
逆变功率电路的取用电源,并非直接从AC220V市电整流所得的DC280V电源,而是经功率模块内部斩波电路变换所得的约120V~150V左右的直流电源,因而斩波电路所需的PWM信号的生成和对120V~150V逆变电源是否正常的检测(关系到逆变功率电路能否正常工作),成为MCU主板电路需要完成的重要任务。
集成PWM控制器IC113(MB3795)与外围元器件,组成的PWM脉冲形成电路,在MCU控制信号和逆变电源反馈信号作用下,其输出PWM脉冲信号,控制功率模块内部斩波管(图4-26中模块内部的VT)的导通与截止,使逆变功率电源得到一个适宜和稳定的供电电源。MB3795芯片的内部电路结构及原理分析如下:

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