根据维修经验故障主要集中在电机控制部分的转子转角定位和测速信号两个环节。
转子转角定位由电机驱动电路板上的3个霍尔传感器完成。控制电路依据3个霍尔传感器的信号组合,控制定子的3相线圈的通电相位,实现电机转动。控制逻辑关系见下表。
从结构配合及下表可知:6极磁环所处的位置,决定着3个霍尔元件输出的信号电平,驱动电路依据3个霍尔元件输出信号的逻辑关系,输出OUT1、OUT2、OUT3的驱动电流相位。当6极磁环的某个磁极的失磁超过一定限度时,这个磁极转过霍尔元件上方时就不能使霍尔元件输出正确的电平信号,导致控制电路不能输出正确的3相驱动信号,从而影响电机的正常转动。
由表右边的霍尔元件输出组合做简单分析就可以发现,不存在3个传感器输出全部为“L”和“H”的组合。当6极磁环的某个磁极的失磁超过一定限度,这个磁极转过霍尔元件时,霍尔元件不能输出正常的位置信号,导致出现3个传感器输出全部为“L”和“H”的组合,控制电路将不会输出3相电信号,如果电机启动时转子正好处在这个位置,则电机不能启动,即出现“死点”;如果电机启动时转子不在这个位置,则电机能启动,但噪声明显。
实测发现:本例电机使用的霍尔元件在磁场向下(N极接近)时,输出低电平“L”,无磁场或磁场向上时输出高电平“H”。因此,当出现电机噪声大和存在死点的故障时,只要设法加强6极磁环的N极磁场即可。由于电机磁环已经出现局部失磁问题,说明该电机的这个磁环质量有问题,因此,对其他两个N极磁场也进行加强。加强磁场采用在特定位置,粘贴高温钕铁硼强磁片的方法实施。具体步骤如下:
拆下电机转子,转子底视图见下图所示,图中的黑点表示粘贴强磁片的参考位置。转子外壳上用油性笔画出转子磁铁相邻处的定位线。
在控制电路板上找到3个霍尔传感器,并用油性笔在电路板上做好任意一个霍尔传感器位置的定位线。将转子装复。
用手转动转子(由于转子磁场很强,转动时可以明显感到类似步进电机的步进跳动感),使任意一条转子磁铁相邻处的定位线与电路板上的霍尔传感器的定位线对齐(松开手,也会自然对齐)。
顺时针转动转子“一步”,然后在转子外壳正对霍尔传感器的定位线处作贴磁片的定位参考标记;再次顺时针转动转子“一步”,然后在转子外壳正对霍尔传感器的定位线处作贴磁片的定位参考标记。
重复上述步骤,做好6个粘贴磁片的定位参考标记。
将6个磁片(选择直径2mm,厚0.5mm的高温钕铁硼磁片)用AB胶粘贴在定位参考标记相对应的部位。这一步十分关键,要特别注意磁片的磁极不能搞错,磁片的位置不需要十分精确。
通电测试的具体操作是:每用手转动转子一步,然后抓紧转子,阻止转子转动,通电,能感觉到较大的转子转动的转矩,完成360。的测试即可。控制板CN1的引脚定义是:①脚:+24V,②脚:GND,③脚:ON/OFF,④脚:CW/CCW,⑤脚:LD,最简单的通电方法是:将②、③、④脚短接,然后通电,即可使电机处于顺时针转动状态。