DYNAPATH 20M系統主軸不能正常旋轉的故障維修

故障現象：一臺配套美國DYNAPATH 20M系統的立式加工中心（二手機床），在機床通電后，主軸便在逆時針方向以100r/min的轉速自行旋轉。但輸入M03或M04及S**時，系統卻不執行，系統亦無報警。

分析與故障處理：由于DYNAPATH系統為PLC可編程控制器內置式系統，主軸正轉、主軸反轉信號由PLC程序輸出。根據故障現象，為了區分故障部位，維修時首先斷開了PLC輸出的M03/M04信號；再次啟動機床，主軸無自動旋轉現象。

通過檢查PLC梯形圖，發現該機床的程序設計思路是：在機床通電后，主軸應立即進行定向準停，以便更換刀具。因此，開機后主軸旋轉不停，且不執行M、S代碼的原因可能是主軸定向裝置存在問題，導致主軸定向準停動作無法完成。

從開機后主軸以100r/min的轉速自行旋轉的現象分析，說明PLC的主軸定向控制部分工作正常（主軸定向準停的轉速為100r/min），因此故障原因可能是由于主軸定向檢測回路或檢測器件的不良同時的。維修時，用示波器依次測試主軸定向檢測器件的輸入、輸出信號波形，信號電纜的連接均無異常現象，因此可以判定故障原因在主軸位置檢測信號的接口電路上。

伺服驅動器檢測三大妙招

1、示波器檢查驅動器的電流監控輸出端時，發現它全為噪聲，無法讀出。

故障原因：電流監控輸出端沒有與交流電源相隔離(變壓器)。

處理方法：可以用直流電壓表檢測觀察。

2、電機在一個方向上比另一個方向跑得快故障原因：無刷電機的相位搞錯。

處理方法：檢測或查出正確的相位。故障原因：在不用于測試時，測試/偏差開關打在測試位置。

處理方法：將測試/偏差開關打在偏差位置。故障原因：偏差電位器位置不正確。

處理方法：重新設定。3、電機失速

(1) 故障原因：速度反饋的極性搞錯。

處理方法：可以嘗試以下方法。

a.如果可能，將位置反饋極性開關打到另一位置。(某些驅動器上可以)

b.如使用測速機，將驅動器上的TACH+和TACH-對調接入。

c.如使用編碼器，將驅動器上的ENC A和ENC B對調接入。

d.如在HALL速度模式下，將驅動器上的HALL-1和HALL-3對調，再將Motor-A和Motor-B對調接好。

(2) 故障原因：編碼器速度反饋時，編碼器電源失電。

處理方法：檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源，確保該電壓是對驅動器信號地的。

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目前主流的伺服驅動器均采用數字信號處理器（DSP）作為控制中心，伺服驅動器可以實現比較復雜的控制算法，實現數字化、網絡化和智能化。功率器件普遍采用以智能功率模塊（IPM）為關鍵設計的驅動電路,IPM內部集成了驅動電路,同時具有過電壓、過電流、過熱、欠壓等故障檢測保護電路,在主回路中還加入軟啟動電路,以減小啟動過程對驅動器的沖擊。功率驅動單元首先通過三相全橋整流電路對輸入的三相電或者市電進行整流，得到相應的直流電。經過整流好的三相電或市電，再通過三相正弦PWM電壓型逆變器變頻來驅動三相永磁式同步交流伺服電機。功率驅動單元的整個過程可以簡單的說就是AC-DC-AC的過程。整流單元（AC-DC）主要的拓撲電路是三相全橋不控整流電路。

步進電機驅動器是一種將電脈沖轉化為角位移的執行機構。當步進驅動器接收到一個脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度(稱為“步距角”)，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的。可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速和定位的目的。

步進電動機和步進電動機驅動器構成步進電機驅動系統。步進電動機驅動系統的性能，不但取決于步進電動機自身的性能，也取決于步進電動機驅動器的優劣。對步進電動機驅動器的研究幾乎是與步進電動機的研究同步進行的。 上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如有產品購買，歡迎致電！

SIEMENS（西門子）公司主軸驅動系統

SIEMENS公司生產的直流主軸電動機有1GG5、1GF5、1GL5和1GH5四個系列，與這四個系列電動機配套的6RA24、6RA27系列驅動裝置采用晶閘管控制。

80年代初期，該公司又推出了1PH5和1PH6兩個系列的交流主軸電動機，功率范圍為3～100KW。驅動裝置為6SC650系列交流主軸驅動裝置或6SC611A（SIMODRIVE 611A）主軸驅動模塊，主回路采用晶體管SPWM變頻器控制的方式，具有能量再生制動功能。另外，采用為處理器80186可進行閉環轉速、轉矩控制及磁場計算，從而完成矢量控制。同過選件實現C軸進給控制，在不需要CNC的幫助下，實現主軸的定位控制。

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伺服驅動器選型步驟大體如下：

1．需求分析。

確定轉速、轉矩、轉速精度或定位精度、安裝尺寸、是否需要閉環、成本；

2．選擇電機。

首先確定電機類型；然后根據轉速、轉矩、安裝尺寸選擇電機；

3．選擇反饋元件

根據是否需要閉環，決定是否選用反饋元件，如編碼器、測速機、旋變等；

根據轉速精度或定位精度選擇反饋元件的類型及參數。

4．選擇驅動器。

根據電機功率，和以上綜合因素選擇驅動器；

選擇驅動器時，不*需考慮和電機的匹配，還需考慮控制方式。選擇適合自己控制器的控制方式，也很重要。

主要視具體應用情況而定，簡單地說要確定：負載的性質（如水平還是垂直負載等），轉矩、慣量、轉速、精度、加減速等要求，上位控制要求（如對端口界面和通訊方面的要求），主要控制方式是位置、轉矩還是速度方式。供電電源是直流還是交流電源，或電池供電，電壓范圍。據此以確定電機和配用驅動器或控制器的型號。

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