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數(shù)控機床主軸伺服系統(tǒng)的常見故障排查

  某數(shù)控車床主軸在點動時往返擺動法铝,停車時產(chǎn)生很大的響聲贮竟。檢查主軸電動機荚孵、主軸箱均正常。測量主軸驅(qū)動裝置的工作電壓時啊奄,發(fā)現(xiàn)士20V DC的紋波竟然達到4V峰峰值渐苏。排除方法:更換直流電源板中的100μF和1000μF的濾波電容后,主軸往返擺動崖故障排除菇夸。
檢查啟動琼富、停車的過渡時間電位器和增益電位器時,發(fā)現(xiàn)1t位器的調(diào)節(jié)箭頭位置與隨機圖紙中的箭頭位置不符泻漏。啟動翎噩、偌車的過渡時間由圖紙上的15s變成了10s,增益電位器的箭頭創(chuàng)錯誤位置使增益值比圖紙上的增益參考值高了許多拒牡。該機床主軸電動機功率為56kW炊惊,由于啟動、停車的過渡時間比正常合時間縮短了1/3随去,主軸電動機的機械慣性作用在齒輪上產(chǎn)生很少的聲響亮钩,并使齒輪受損。增益過大使得超調(diào)嚴重扔泵,加上啟動巢驶、停車的過渡時間減小,加劇了主軸機械的聲響闭厕。

  排除方法:按圖紙中的箭引位置重新調(diào)整个滓,故障排除。

  某加工中心采用直流主軸電動機多吁、邏輯無環(huán)流可逆調(diào)z系統(tǒng)尼可。當用M03指令啟動時有“咔、咔”的沖擊聲将鸵,電動機換上有輕微的火花勉盅,啟動后無明顯的異常現(xiàn)象顶掉;用M05指令使主車停止運轉(zhuǎn)時草娜,換向片上出現(xiàn)強烈的火花挑胸,同時伴有“叭、叭”的方電聲宰闰,隨即交流回路的保險絲熔斷茬贵。火花的強烈程度與電動機轉(zhuǎn)速有關(guān)移袍,轉(zhuǎn)速越高解藻,火花越大,啟動時的沖擊聲也越明顯咐容。用急停方式停止主軸舆逃,換向片上沒有任何火花蚂维。

  該機床的主軸電動機有兩種制動方式:①電阻能耗制動戳粒,只用于急停。②回饋制動侦广,用于正常停機(M05)恼芙。主軸直流電動機驅(qū)動系統(tǒng)是一個邏輯無環(huán)流可逆控制系統(tǒng),任何時候不允許正成猴、反兩組晶閘管同時工作龟冻,制動過程為本橋逆變—電流為零—他橋逆變制動。根據(jù)故障特點陶份,急停時無火花陋抵,而用M05時有火花,說明故障與逆變電路有關(guān)武敦。他橋逆變時撼柳,電動機運行在發(fā)電機狀態(tài),導通的晶閘管始終承受著正向電壓使义,這時晶閘管觸發(fā)控制電路必須在適當時刻使導通的晶閘管受到反壓而被迫關(guān)斷促壕。若是漏發(fā)或延遲了觸發(fā)脈沖,己導通的晶閘管就會因得不到反壓而繼續(xù)導通燥及,并逐漸進入整流狀態(tài)眷滤,其輸出電壓與電動勢形成順極性串聯(lián),造成短路派阱,引起換向片上出現(xiàn)火花诬留、熔絲熔斷的故障。同理贫母,啟動過程中的整流狀態(tài)文兑,若漏發(fā)觸發(fā)脈沖,己導通的晶閘管會在經(jīng)過自然換向點后自行關(guān)斷颁独,這將導致晶閘管輸出斷續(xù)彩届,造成電機啟動時的沖擊伪冰,因此,本故障是由晶閘管的觸發(fā)電路故障引起的樟蠕。

  某加工中心主軸在運轉(zhuǎn)時抖動贮聂,主軸箱噪聲增大,影響加工質(zhì)量寨辩。經(jīng)檢查吓懈,主軸箱和直流主軸電動機正常,為此把檢查轉(zhuǎn)移到主軸電動機的控制系統(tǒng)上來靡狞。

  經(jīng)測試拷拥,速度指令信號正常,而速度反饋信號出現(xiàn)不應有的脈沖信號显瞒,問題出在速度檢測元件即測速發(fā)電機上祸遮。當主軸電動機運轉(zhuǎn)時,帶動測速發(fā)電機轉(zhuǎn)子一起運轉(zhuǎn)朦盲,這樣酒速發(fā)電機輸出正比于主軸電動機轉(zhuǎn)速的直流反饋電壓木锈。經(jīng)檢查,測速發(fā)電機碳刷完好结款,但換向器因碳粉堵塞肪才,而造成一繞組斷路,使得測速反饋信號出現(xiàn)規(guī)律性的脈沖昼薯,導致速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)調(diào)節(jié)不平穩(wěn)网访,使驅(qū)動系統(tǒng)輸出的電流忽大忽小,從而造成電動機軸的抖動彪珠。

  排除方法:用酒精清洗換向器质法,徹底消除碳粉,即可排除故障恨溜。

  AC200S交流主軸驅(qū)動電動機不轉(zhuǎn)符衔。AC200S是矢量控制晶體管正弦波PWM的主軸驅(qū)動裝置,由帶冷卻的風扇和電容器的韌架糟袁,主軸驅(qū)動裝置判族,電源和再生電路及裝配有編碼器的主軸電動機組成。

  其中项戴,LED1形帮、LED2、LED3為驅(qū)動模塊面板上的報警指示燈周叮;4PL為數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動模塊連接用的37芯插座辩撑,其中8和26腳為速度指令信號;1PL為驅(qū)動模塊和電源模塊連接用插座;JP6合冀、JP10和JP11是不同規(guī)格編碼器設(shè)置的跨接棒各薇;JP30為是否帶輔助功能模塊的跨接棒。

  伺服系統(tǒng)通討電機與運動部件直接相連君躺,是強弱電的綜合部位峭判,也是故障的高發(fā)區(qū)。這一部分相互關(guān)系錯綜復雜痹埠,系統(tǒng)所給出的故障判斷信息一般都是故障對系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響糠管,并不能完全給出故障部位。這就需要提高維修人員的理論水平和故障綜合判斷能力仙尔,進行日常工作經(jīng)驗的積累和總結(jié)罐葫。其中,LED1编撵、LED2屋迄、LED3為驅(qū)動模塊面板上的報警指示燈;4PL為數(shù)控系統(tǒng)與驅(qū)動模塊連接用的37芯插座辈喜,其中8和26腳為速度指令信號捺柬;1PL為驅(qū)動模塊和電源模塊連接用插座;JP6砖伴、JP10和JP11是不同規(guī)格編碼器設(shè)置的跨接棒;JP30為是否帶輔助功能模塊的跨接棒判嘀。


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