CN102419406A - 步进电机的断线检测装置及断线检测方法 - Google Patents

步进电机的断线检测装置及断线检测方法 Download PDF

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梁国寿
刘海冰
吕荔
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Abstract

本发明公开了一种步进电机的断线检测装置及断线检测方法，该装置包括控制部分和驱动部分，该驱动部分设有接收该控制部分输入信号的输入端口、与步进电机电连接的连接端口、及与该控制部分电连接的用于检测信号输出的检测端口，该驱动部分检测该步进电机的信号并反馈给控制部分。当检测端口读取的反馈信号为高电平时，判断结果为无断线故障，不输出报警信号；检测端口读取的反馈信号均为低电平时，判断结果为断线故障，输出报警信号。步进电机或电子膨胀阀出现断线故障时，电路不再输出驱动脉冲，增强了步进电机或电子膨胀阀的可靠性。

Description

步进电机的断线检测装置及断线检测方法
技术领域
本发明属于电机领域，尤其涉及步进电机的断线检测装置及断线检测方法。
背景技术
现有技术的步进电机或电子膨胀阀线圈，电路只是对电子膨胀阀线圈或步进电机施加驱动脉冲，但当电机线圈存在断线故障时，电路不能直接检测，只是通过外部管路温度或观察电机是否转动来判断故障，判断存在滞后性。
发明内容
本发明提供一种步进电机的断线检测装置及断线检测方法，其能够在电路施加驱动脉冲的同时，又检测步进电机是否存在断线故障，避免在步进电机出现故障时，还在施加驱动脉冲，确保了步进电机或电子膨胀阀线圈的可靠性。
本发明是这样实现的：
一种步进电机的断线检测装置，其包括控制部分和驱动部分，该驱动部分设有接收该控制部分输入信号的输入端口、与步进电机电连接的连接端口、及与该控制部分电连接的用于检测信号输出的检测端口，该驱动部分检测该步进电机的信号并反馈给控制部分。控制部分的检测信号输入端口与驱动部分的检测信号输出端口相连，控制部分检测信号输入检测端口读取的反馈信号为高电平时，判断结果为无断线故障，不输出报警信号；检测端口读取的反馈信号均为低电平时，判断结果为断线故障，输出报警信号。步进电机或电子膨胀阀出现断线故障时，电路不再输出驱动脉冲，增强了步进电机或电子膨胀阀的可靠性。
优选的是，该驱动部分为CD4052模拟开关芯片。
本发明还提供一种步进电机的断线检测方法，其特征在于，其包括有：
步骤(1)：控制部分控制输出端口输出驱动信号给驱动部分，经驱动部分处理后驱动步进电机，
步骤(2)：步进电机输出反馈信号给驱动部分，经驱动部分后输出给该控制部分；
步骤(3)：控制部分控制检测端口检测接收步进电机的反馈信号，并判断反馈信号为高电平或低电平，反馈信号为高电平时，则返回步骤(1)，反馈信号为低电平时，则进入步骤(4)；
步骤(4)：控制部分输出报警信号。本发明相对于现有技术，具有如下有益效果：
本发明步进电机的断线检测装置及断线检测方法，实现了在对步进电机及电子膨胀阀驱动过程中，能够自动检测是否存在断线故障，避免了存在故障时，还施加驱动脉冲，保证了步进电机及电子膨胀阀的可靠运行。
附图说明
图1为本发明步进电机的断线检测装置的第一实施例的框图；
图2为实施例一的电路示意图；
图3为本发明步进电机的断线检测装置的第二实施例的框图；
图4为实施例二的电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：
如图1及图2所示。本发明步进电机的检测装置，其可应用于步进电机、或含有步进电机的电子膨胀阀的断线故障检测。其具有控制部分1和驱动部分2，该驱动部分2设有用于接收该控制部分1输入信号的输入端口11、与该步进电机3电连接的连接端口12、及与该控制部分1电连接的用于检测信号输出的检测端口13，控制部分1控制驱动部分输入端口11输出驱动信号，同时控制检测端口13接收从步进电机3返回的反馈信号，并根据反馈信号判断是否输出报警信号。
优选的是，当检测端口读取的反馈信号为高电平时，判断结果为无断线故障，不输出报警信号；当检测端口读取的反馈信号为低电平时，判断结果为断线故障，输出报警信号。
本实施例的步进电机的额定电压与该驱动芯片的额定电压不相等。如图2所示该驱动部分2为CD4052模拟开关芯片，本实施例采用2个CD4052模拟开关芯片，其分别连接有驱动芯片的2个输入端口11。当控制通道转换为0时，X0与X、Y0与Y接通，输入端口11工作，施加驱动脉冲驱动该步进电机3；在输入端口工作一小段时间(例如1秒)后，控制通道转换为1，X3与X、Y3与Y接通，检测端口13工作，读取反馈信号的电平以判断是否断线，检测端口12工作一更小时间段(例如20ms)，不会影响步进电机3的正常工作。如果4个检测端口13读取的反馈信号都为高电平，则认为无故障；如果有1个或2-3个检测端口13读取的反馈信号为低电平，则认为存在断线故障，控制部分输出报警信号，同时驱动部分停止输出驱动信号。若步进电机3无断线故障，则控制通道继续转换为0，输入端口11施加驱动脉冲，继续进行输入端口11和检测端口13的循环工作模式，确保步进电机3能够有效的驱动。
如图3、图4所示。当该步进电机的额定电压与该驱动芯片的额定相等时，驱动部分2的输入端口和检测端口为同一端口，不需要模拟开关芯片，控制部分1可直接输出驱动脉冲，并读取从步进电机3反馈回的反馈信号。
如图4所示，其电路示意图如下图示，驱动芯片4同一端口RA0、RA1、RA2、RA3可以对步进电机进行驱动，又可用于对步进电机的断线检测，驱动与检测分步进行。其工作模式与实施例一相似，在输入端口工作一小段时间(例如1秒)后，检测端口工作，读取反馈信号的电平以判断是否断线，且检测端口工作一更小时间段(例如20ms)。输入端口和检测端口的交替工作，不会影响步进电机的正常工作，且确保了步进电机的可靠性。
以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种步进电机的断线检测装置，包括控制部分及驱动部分，该驱动部分设有接收该控制部分输入信号的输入端口，及与步进电机电连接的连接端口，其特征在于，该驱动部分还包括与该控制部分电连接的用于检测信号输出的检测端口，该驱动部分检测该步进电机的信号并反馈给控制部分。
2.如权利要求1所述的步进电机的断线检测装置，其特征在于，控制部分的检测信号输入端口与驱动部分的检测信号输出端口相连，控制部分检测信号输入检测端口读取的反馈信号为高电平时，控制部分判断结果为无断线故障，不输出报警信号；检测端口读取的反馈信号为低电平时，控制部分判断结果为断线故障，输出报警信号。
3.如权利要求1或2所述的步进电机的断线检测装置，其特征在于，该步进电机的额定电压与该驱动芯片的额定电压不相等。
4.如权利要求1或2所述的步进电机的断线检测装置，其特征在于，该驱动部分为CD4052模拟开关芯片。
5.一种步进电机的断线检测方法，其特征在于，其包括有：
步骤(1)：控制部分控制输出端口输出驱动信号给驱动部分，经驱动部分处理后驱动步进电机，
步骤(2)：步进电机输出反馈信号给驱动部分，经驱动部分后输出给该控制部分；
步骤(3)：控制部分控制检测端口检测接收步进电机的反馈信号，并判断反馈信号为高电平或低电平，反馈信号为高电平时，则返回步骤(1)，反馈信号为低电平时，则进入步骤(4)；
步骤(4)：控制部分输出报警信号。
6.如权利要求5所述的步进电机的断线检测方法，其特征在于，该方法先执行1s步骤(1)，然后再执行50ms步骤(2)。
7.如权利要求5所述的步进电机的断线检测方法，其特征在于，该步进电机的额定电压与该驱动芯片的额定电压不相等。
8.如权利要求5或6所述的步进电机的断线检测方法，其特征在于，该驱动部分为CD4052模拟开关芯片。
9.如权利要求5所述的步进电机的断线检测方法，其特征在于，该步进电机的额定电压与该驱动芯片的额定相等。
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