進給伺服電機故障的處理

1、直流進給驅動
 
PWM調速是利用脈寬調制器對大功率晶體管的開關時間進行控制。將速度控制信號轉換成—定頻率的方波電壓，加到直流伺服電動機電樞的兩端，通過對方波寬度的控制，改變電樞兩端的平均電壓，從而達到控制電樞電流，進而控制伺服電動機轉速的目的。晶閘管調速則是利用速度調節器對晶閘管的導通角進行控制，通過改變導通角的大小來改變電樞兩端的電壓，從而達到調速的目的。
 
1.CRT有報警顯示的故障
對于FANUC系統，CRT顯示的伺服報警為400～457號伺服系統錯誤報警和702～704號過熱報警。引起過熱報警的原因有：
 
① 機床切削條件苛刻及機床摩擦力矩增大，引起主回路中的過載繼電器動作;
② 切削時伺服電動機電流太大或變壓器本身故障，引起伺服變壓器熱控開關動作;
③ 伺服電動機電樞內部短路或絕緣不良、電動機永久磁體去磁或脫落及電動機制動器不良，引起電動機內的熱控開關動作。
 
2.報警指示燈指示的故障
對于FANUC系統和Siemens系統速度控制單元中的印制線路板上有報警燈，其功能、故障原因及排除方法可參看相應機床說明書。
 
3.無報警顯示的故障
① 機床失控。速度反饋信號為正反饋信號，多發生在維修調試過程中，通常是電纜信號線連接錯誤所致。
 
② 機床振動。與位置控制有關的系統參數設定錯誤，如指令倍率CRM和檢測倍率DMR的設定錯誤等。檢查機床振動周期，如機床振動周期隨進給速度變化，特別是快速移動時，伴有大的沖擊，多為測速裝置有故障，如伺服電動機上的測速發電機電刷接觸不良;若機床振動周期不隨進給速度變化，則調節增益電位器，使增益降低，觀察振動是否減弱。若減弱，且振動頻率是幾十赫茲到幾百赫茲，也即機床的固有振動頻率，則可通過印制線路板上的有關設定來解決。若振動不減弱，則是印制線路板有故障。
 
③ 定位精度低。除機床進給傳動鏈誤差大外，還與伺服系統增益太低有關，調節增益電位器，增大增益，以確認能否消除故障。
 
④ 電動機運行時噪聲過大。伺服電動機換向器的表面粗糙度不好或有損傷;油液或灰塵等侵入電刷或換向器;電動機軸向存在竄動。
 
⑤ 伺服電動機不轉。電動機永久磁鐵脫落;帶電磁制動器的伺服電動機，制動器失靈，通電后未能脫開。
 
2、交流進給驅動
 
1.交流伺服電動機的基本檢查。
原則上說，交流伺服電動機可以不需要維修，因為它沒有損壞。但由于交流伺服電動機內含有精密檢測器，因此，當發生碰撞、沖擊時可能會引起故障，維修時應進行如下檢查：
 
① 是否受到任何機械損傷;
② 旋轉部分是否可用手正常轉動;
③ 帶制動器的，制動器是否正常;
④ 是否有任何松動螺釘或間隙;
⑤ 是否安裝在潮濕、溫度變化劇烈和有灰塵的地方。
 
2.交流伺服電動機的安裝注意事項。
維修完成后，安裝伺服要注意以下幾點：
 
① 由于伺服系統防水結構不是很嚴密，如果切削液、潤滑油等滲入內部，會引起絕緣性能降低或繞組短路，因此，應注意盡可能避免切削液濺入;
② 當伺服電動機安裝在齒輪箱上時，加注潤滑油時應注意齒輪箱的潤滑油油面高度必須低于伺服的輸出軸，防止潤滑油滲入內部。
③ 當固定伺服聯軸器、齒輪、同步帶等連接件時，在任何情況下，作用在上面的力不能超過容許的徑向、軸向負載。
④ 按說明書規定，對伺服和控制電路之間進行正確的連接。
 
3.交流伺服電動機常見的故障。
包括以下幾點：
 
① 轉子位置檢測裝置故障。當霍爾開關或光電脈沖編碼器發生故障時，會引起失控，進給有振動。
② 用萬用表或電橋測量電樞繞組的直流電阻，檢查是否斷路，并用兆歐表查絕緣是否良好。
③ 將與機械裝置分離，用手轉動轉子，正常情況下感覺有阻力，轉一個角度后手放開，轉子又返回;如果用手轉動轉子時能連續轉幾圈并自由停下，則該電動機已損壞;如果用手轉不動或轉動后無返回，則機械部分可能有故障。
④ 脈沖編碼器的更換。若交流伺服的脈沖編碼器不良，就應更換脈沖編碼器。
 
3、步進電動機驅動
 
步進電動機驅動是開環控制系統中最常選用的伺服驅動系統。開環進給系統的結構較簡單，調試、維修、使用都很方便，工作可靠，成本低廉。在一般要求精度不太高的機床上曾得到廣泛應用。
 
使用過程中，步進電動機驅動系統有如下常見故障：
 
1.電動機過熱報警。可能是工作環境過于惡劣，環境溫度過高;參數選擇不當，如電流過大、超過相電流和可重新設置參數等。
 
2.工作中，尖叫后不轉，具體情況為加工或運行過程中，驅動器或步進電動機發出刺耳的尖叫聲。可能的原因是輸入脈沖頻率太高，引起堵轉，可通過降低輸入脈沖頻率來排除;輸入脈沖的突調頻率太高，可通過降低輸入脈沖的突調頻率來排除。
 
3.工作過程中停車，在工作正常的狀況下，發生突然停車的故障。
 
4.步進電動機失步或多步，此故障引起的可能現象是工作過程中，配置步進電動機驅動系統的某軸突然停頓，而后，又繼續走動。
 
5.運轉不均勻，有抖動。反映在加工中是加工的工件有振紋，表面粗糙度大。
 
故障診斷處理
 
一般常見的有以下幾種處理方法：
 
(1)修理或更換元器件。
(2)重新安裝或插接相關的連接狀況。
(3)調整相關參數。
 
數控系統、PLC 及伺服驅動系統都設置了許多可修改的參數，以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且能使機床各項功能達到最佳化。因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的;而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化，會打破最初的匹配狀態和最佳化狀態，需要重新調整相關的一個或多個參數給予排除。
 
這種方法對維修人員的要求很高，不僅要對具體系統主要參數十分了解，即知曉其地址和熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經驗。
 
(4)特殊處理法。
 
當今的數控系統已進入PC 和開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件，甚至還有使用者自己的軟件。由于軟件邏輯的設計中存在一些不可避免的問題，使得有些故障狀態無法分析，如死機現象。對于這種故障現象可以采取特殊手段來處理，如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時就可將故障消除。
 
維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。當故障分析結果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大，要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的。為了縮短停機時間，在具有相同備件的條件下，可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。但在拔出舊板更換新板之前，一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免出現更大的故障。

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