主軸高速出現(xiàn)異常振動的故障維修

故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸在高速（3000r/min以上）旋轉(zhuǎn)時，機(jī)床出現(xiàn)異常振動。

分析與處理過程：數(shù)控機(jī)床的振動與機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)整以及機(jī)械系統(tǒng)的固有頻率、主軸驅(qū)動系統(tǒng)的固有頻率等因素有關(guān)，其原因通常比較復(fù)雜。

但在本機(jī)床上，由于故障前交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)工作正常，可以在高速下旋轉(zhuǎn)；且主軸在超過3000r/min時，在任意轉(zhuǎn)速下振動均存在，可以排除機(jī)械共振的原因。

檢查機(jī)床機(jī)械傳動系統(tǒng)的安裝與連接，未發(fā)現(xiàn)異常，且在脫開主軸與機(jī)床主軸的連接后，從控制面板上觀察主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或負(fù)載電流值顯示，發(fā)現(xiàn)其中有較大的變化，因此初步可以判定故障在主軸驅(qū)動系統(tǒng)的電氣部分。

經(jīng)仔細(xì)檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動系統(tǒng)連接，*終發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的主軸驅(qū)動器的接地線連接不良，將接地線重新連接后，機(jī)床恢復(fù)正常。

直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)常見故障

盡管直流主軸驅(qū)動系統(tǒng)在目前已應(yīng)用不多，逐步為交流主軸驅(qū)動系統(tǒng)取代，但現(xiàn)有系統(tǒng)的維修還有不少，在此也總結(jié)它的故障特點(diǎn)。

1. 主軸速度不正?；虿环€(wěn)定，造成這類故障的原因有很多。

主軸速度不正?；虿环€(wěn)定的故障綜述：

可能原因 檢查步驟 排除措施

電動機(jī)負(fù)載過重   重新考慮負(fù)載條件，減輕負(fù)載

速度指令電壓不良或錯誤 測量從數(shù)控裝置主軸接口輸出過來的信號 確保主軸控制信號正常

D/A變換器故障

反饋線斷線或不良 測量反饋信號 確保接線正確

反饋裝置損壞 更換反饋裝置

電動機(jī)故障，如：勵磁喪失等 采用交換法，可以判斷是否出了故障 更換電動機(jī)

驅(qū)動器故障 更換驅(qū)動器

誤差放大器故障

印刷線路板太臟 打開驅(qū)動器，定期給電路板作出清潔 保持電路板的清潔或更換放大器

繪制電路原理圖也很重要，一般情況下DSP或者EEPROM壞的可能性是比較低的（如果真的損壞了，該板也就報(bào)廢了），所以對單片機(jī)和DSP原理比較清楚，善于分析數(shù)字電路的工程師，修復(fù)主板并非什么難事，不過因?yàn)橹靼逶。附訒r候一定要小心，溫度不能太高，動作也一定要輕柔，不然很容易在拆焊的時候損壞銅箔或元件。驅(qū)動板一般和變頻器的差不多，一般是光耦等放大電路，不過速度要快很多，電源電路一般也在驅(qū)動板上，更多時候是由于電源不良引起驅(qū)動故障，另外傳感檢測電路往往也在驅(qū)動板上，過流，過壓，缺相，過載，編碼器信號等問題也需要檢查這塊板，這些電路并不復(fù)雜，主要是一些模擬電路，相對主板比較容易看到明顯的故障，即使一時無法判斷，通過故障的代碼順藤摸瓜也容易發(fā)現(xiàn)問題。主回路是**容易修復(fù)的，一般就是先整流，然后電容穩(wěn)壓，***逆變，中間可能會有泄壓保護(hù)回路（制動單元制動電阻之類），這些基本上都是模塊為主的電路，更多是智能化IPM模塊，壞了大都需要更換，不過主回路有問題后，一般都要先檢查驅(qū)動板是否也跟著損壞了再決定換上新的模塊上電，否則很容易因?yàn)轵?qū)動板故障引起新裝上去模塊的再次燒毀。

故障現(xiàn)象為：一旦啟動，步進(jìn)驅(qū)動器外接保險絲即燒毀，設(shè)備不能運(yùn)行。維修人員在檢查時，發(fā)現(xiàn)一功率管已損壞，但由于沒有資料，弄不清該管的作用，以為是功率驅(qū)動的前置推動，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)專業(yè)維修人員檢查，初始分析是對的，即保險一再熔斷，步進(jìn)驅(qū)動器肯定存在某一不正常的大電流，并檢查出一功率管損壞。但對該管的作用沒有弄清楚。實(shí)際上該管為步進(jìn)電機(jī)電源驅(qū)動管，步進(jìn)電機(jī)為高壓起動，因而要承受高壓大電流。靜態(tài)檢查，發(fā)覺脈沖環(huán)形分配器的線路中，其電源到地端的阻值很小，但也沒有短路。根據(jù)線路中的元器件數(shù)量及其功耗分析電源到地端的阻值不應(yīng)如此之小，因此懷疑線路中已有元器件損壞。上海持承自動化設(shè)備有限公司主營驅(qū)動器，如需技術(shù)支持，撥打工作手機(jī)！

伺服電機(jī)在有脈沖輸出時不運(yùn)轉(zhuǎn)，如何處理?

① 監(jiān)視控制器的脈沖輸出當(dāng)前值以及脈沖輸出燈是否閃爍，確認(rèn)指令脈沖已經(jīng)執(zhí)行并已經(jīng)正常輸出脈沖;

② 檢查控制器到驅(qū)動器的控制電纜，動力電纜，編碼器電纜是否配線錯誤，破損或者接觸不良;

③ 檢查帶制動器的伺服電機(jī)其制動器是否已經(jīng)打開;

④ 監(jiān)視伺服驅(qū)動器的面板確認(rèn)脈沖指令是否輸入;

⑤ Run運(yùn)行指令正常;

⑥ 控制模式務(wù)必選擇位置控制模式;

⑦ 伺服驅(qū)動器設(shè)置的輸入脈沖類型和指令脈沖的設(shè)置是否一致;

⑧ 確保正轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止，反轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止信號以及偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位信號沒有被輸入，脫開負(fù)載并且空載運(yùn)行正常，檢查機(jī)械系統(tǒng)。 上海持承自動化設(shè)備有限公司主營驅(qū)動器，如需技術(shù)解答，敬請聯(lián)系！合肥科比Keb驅(qū)動器

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整流部：通過整流部，將交流電源變?yōu)橹绷麟娫?，?jīng)電容濾波，產(chǎn)生平穩(wěn)無脈動的直流電源。

逆變部：由控制部過來的SPWM信號，驅(qū)動IGBT，將直流電源變?yōu)镾PWM波形，以驅(qū)動伺服電機(jī)。

控制部分：伺服單元采用全數(shù)字化結(jié)構(gòu)，通過高性能的硬件支持，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制的軟件化，現(xiàn)在所有的伺服已采用（DSP數(shù)字信號處理）芯片，DSP，能夠執(zhí)行位置、速度、轉(zhuǎn)矩和電流控制器的功能。給出PWM信號控制信號作用于功率驅(qū)動單元，并能夠接收處理位置與電流反饋，具有通訊接口。

編碼器：伺服電機(jī)配有高性能的轉(zhuǎn)角測量編碼器，可以精確測量轉(zhuǎn)子的位置與電機(jī)的轉(zhuǎn)速。

目前，伺服控制系統(tǒng)的輸出器件越來越多地采用開關(guān)頻率很高的新型功率半導(dǎo)體器件，主要有大功率晶體管（GTR）、功率場效應(yīng)管 （MOSFET）和絕緣門極晶體管（IGPT）等。這些先進(jìn)器件的應(yīng)用顯著地降低了伺服單元輸出回路的功耗，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，降低了運(yùn)行噪聲。 杭州安川伺服驅(qū)動器供應(yīng)商