主軸驅動系統的分類

主軸驅動系統包括主軸驅動器和主軸電動機。數控機床主軸的無級調速則是由主軸驅動器完成。主軸驅動系統分為直流驅動系統和交流驅動系統，目前數控機床的主軸驅動多采用交流主軸驅動系統即交流主軸電動機配備變頻器或主軸伺服驅動器控制的方式。

直流驅動系統在20世紀70年代初至80年代中期在數控機床上占據主導地位，這是由于直流電動機具有良好的調速性能，輸出力矩大，過載能力強，精度高，控制原理簡單，易于調整。隨著微電子技術的迅速發展，加之交流伺服電動機材料、結構及控制理論有了突破性的進展，80年代初期推出了交流驅動系統，標志著新一代驅動系統的開始，由于交流驅動系統保持了直流驅動系統的優越性，而且交流電動機無需維護，便于制造，不受惡劣環境影響，所以目前直流驅動系統已逐步被交流驅動系統所取代。從90年代開始，交流伺服驅動系統已走向數字化，驅動系統中的電流環、速度環的反饋控制已全部數字化，系統的控制模型和動態補償均由高速微處理器實時處理，增強了系統自診斷能力，提高了系統的快速性和精度。

驅動器出現過電流報警的故障維修

故障現象：一臺配套某系統的臥式加工中心，在加工時主軸運行突然停止，驅動器顯示過電流報警。

分析與處理過程：經查交流主軸驅動器主回路，發現再生制動回路故障、主回路的熔斷器均熔斷，經更換熔斷器后機床恢復正常。但機床正常運行數天后，再次出現同樣故障。

由于故障重復出現，證明該機床主軸系統存在問題，根據報警現象，分析可能存在的主要原因有：

①    主軸驅動器控制板不良。

②    連續過載。

③    繞組存在局部短路。

在以上幾點中，根據現場實際加工情況，過載的原因可以排除。考慮到換上元器件后，驅動器可以正常工作數天，故主軸驅動器控制板不良的可能性已較小。因此，故障原因可能性*大的是繞組存在局部短路。

維修時仔細測量繞組的各項電阻，發現U相對地絕緣電阻較小，證明該相存在局部對地短路。

拆開檢查發現，內部繞組與引出線的連接處絕緣套已經老化；經重新連接后，對地電阻恢復正常。

再次更換元器件后，機床恢復正常，故障不再出現。

不執行螺紋加工的故障維修

故障現象：配套某系統的數控車床，在自動加工時，發現機床不執行螺紋加工程序。

分析與處理過程：數控車床加工螺紋，其實質是主軸的轉角與Z軸進給之間進行的插補。主軸的角度位移是通過主軸編碼器進行測量。

在本機床上，由于主軸能正常旋轉與變速，分析故障原因主要有以下幾種：

①    主軸編碼器與主軸驅動器之間的連接不良。

②    主軸編碼器故障。

③    主軸驅動器與數控裝置之間的位置反饋信號電纜連接不良。

經查主軸編碼器與主軸驅動器的連接正常，故可以排除第1項；且通過CRT的顯示，可以正常顯示主軸轉速，因此說明主軸編碼器的A、-A、B、-B信號正常；在利用示波器檢查Z、-Z信號，可以確認編碼器零脈沖輸出信號正確。

繼續檢查，可以確定主軸位置監測系統工作正常。根據數控系統的說明書，進一步分析螺紋加工功能與信號的要求，可以知道螺紋加工時，系統進行的是主軸每轉進給動作，因此它與主軸的速度到達信號有關。

在FANUC 0-TD系統上，主軸的每轉進給動作與參數PRM24.2的設定有關，當該位設定為“0”時，Z軸進給時不監測“主軸速度到達”信號；設定為“1”時，Z軸進給時需要檢測“主軸速度到達”信號。

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，如需相關幫助，隨時來電！

一、LED燈始終保持紅色

故障原因：存在故障。

處理方法：原因: 過壓、欠壓、短路、過熱、驅動器禁止、HALL無效。

二、電機失速

(1) 故障原因：速度反饋的極性搞錯。

處理方法：

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。

三、電機在一個方向上比另一個方向跑得快

(1)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。

(2)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。

(3)故障原因：偏差電位器位置不正確。

處理方法：重新設定。 上海持承自動化設備有限公司主營驅動器，如需相關幫助，敬請來電！寧德富士伺服驅動器性價比好

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環形分配器是根據步進電動機的相數和控制方式設計的。

硬件的環形分配器可用數字集成電路系列中的基本門電路和觸發器構成，但這樣構成的環形分配器過于復雜，隨著大規模集成電路技術的發展，現在，實用的環形分配器均是集成化的**電路芯片，這些芯片通常還包括除脈沖分配控制之外的其它他功能。圖1為三相硬件環形分配器的驅動控制示意圖。圖中CLK為數控裝置發出的脈沖信號，DIR為正負方向信號，FVLL/HALF用于控制整步或半步運行。每來一個脈沖信號，環形分配器按照一定的順序（正負方向，整步、半步條件）把脈沖分配到某一相驅動的輸入端。 株洲斯德博STOBER驅動器操作手冊