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1、FANUCC伺服系统统的故障诊诊断与维修修阅读:5886 伺服服系统的故故障诊断,虽虽然由于伺伺服驱动系系统生产厂厂家的不同同,在具体体做法上可可能有所区区别,但其其基本检查查方法与诊诊断原理却却是一致的的。诊断伺伺服系统的的故障,一一般可利用用状态指示示灯诊断法法、数控系系统报警显显示的诊断断法、系统统诊断信号号的检查法法、原理分分析法等等等。FANUCC伺服驱动动系统与FFANUCC数控系统统一样,是是数控机床床中使用最最广泛的伺伺服驱动系系统之一。从从总体上说说,FANNUC伺服服驱动系统统可以分为为直流驱动动与交流驱驱动两大类。如如前所述,直直流驱动又又有SCRR速度控制制单元与PPW
2、M速度度控制单元元两种形式式;交流驱驱动分模拟拟式交流速速度控制单单元与数字字式交流速速度控制单单元两种形形式。在11985年年以前生产产的数控机机床上,一一般都采用用直流伺服服驱动,其其配套的控控制系统有有FANUUC的FSS5、FSS6、FSS7系统等等。随后生生产的数控控机床上,一一般都采用用交流伺服服驱动,其其配套的控控制系统有有FANUUC的FSS0、FSSll、FFSl5/16系统统等。5.2.11 FAANUC直直流伺服系系统的故障障诊断与维维修直流伺服系系统一般用用于20世世纪80年年代中期以以前生产的的数控机床床上,这些些数控机床床虽然距今今已经有二二十多年,但但由于当时时数
3、控系统统的价格十十分昂贵,通通常只有在在高、精、尖尖设备中才才采用数控控,因此,其其机床的刚刚性、可靠靠性等各方方面性能通通常都较好好,即使在在今天,很很多设备还还是作为企企业的关键键设备在使使用中,故故直流伺服服系统的维维修仍然是是今天数控控机床维修修的重要内内容。1SCRR速度控制制单元的常常见故障与与维修SCR速度度控制单元元的主要故故障与可能能的原因,常常见的有以以下几种。(1)速度度控制单元元熔断器熔熔断 造造成速度控控制单元熔熔断器烧断断的原因有有下述几种种:1)机械故故障造成负负载过大。如如:滑动面面摩擦系数太大大;齿轮啮啮合不良;工件干涉涉、碰撞;机械锁紧紧等。以上上故障可通通
4、过测量电电动机电流流来判断确确认。2)切削条条件不合适适。如:机机床切削量量过大,连连续重切削削等。3)控制单单元故障。如如:控制单单元的元器器件损坏,控控制板上设设定端设定定错误,电电位器调整整不当等。4)速度控控制单元与与电动机间间的联接错错误。如:速度负反反馈被接成成正反馈,使使电动机飞飞车或使系系统振荡。 5)电动机机选用不合合适或电动动机不良。如如:因为直直流电动机机的退磁,造造成需要过过大的励磁磁电流,从从而引起速速度控制单单元熔断器器烧断。直流电动机机去磁的检检查方法如如图5-99所示。通通过测量图55-9上的的电压表和和电流表指指示值,并并按下式计计算,可以以判别电动动机反电势
5、势常数足KKe是否正常常,从而确确定电动机机是否退磁磁。式中 VV测量量的电压值值(V):I测量量的电流值值(A):Rm电电枢电阻();n电动动机转速(r/miin)Ke电电动机反电电动势系数数(V/11000 r/miin)。若上式成立立,则证明明电动未退退磁。不同型号的的电动机,其其电枢电阻阻和反电动动势系数的的值也是不不相同的,对对于常用的的FANUUC直流伺伺服电动机机,它们的的值可参考考表5-11。表5-1达达式 电电动机参数数表型号电枢电阻RRm/反电动势系系数Ke(V/11000 r/miin)型号电枢电阻RRm/反电动势系系数Ke(V/11000 r/miin)00.52120
6、0.257950.8142300.32120100.28566)相序不不正确。SSCR速度度控制单元元由于存在在晶闸管触触发脉冲与与主电路的的同步问题题,因此对对电源的输输入有相序序的要求。若若相序不正正确,则接接通电源后后将造成速速度控制单单元的输入入熔断器的的熔断。相相序检查可可以通过用用相序表或或示波器进进行,如图图5-100所示。用相序表测测量时,在在主回路与与同步电源源R、S、TT连接一一一对应的前前提下,测测量R、SS、T的相相序,当相相序正确时时,相序表表应按顺时时针方向旋旋转(如图图5-100a)。用示波器测测量时,在在主回路与与同步电源源R、S、TT连接一一一对应的前前提下,
7、双双线示波器器按照图55-10bb连接,当当UAB、UCB的波形形为图5-10b所所示时(两两个波形在在相位上相相差1200),则则表明相序序正确。注意:在直直流伺服驱驱动系统中中,相序必必须一一对对应,因此此不可以用用观察交流流电动机转转向的方式式,来检查查相序。(2)状态态指示灯显显示的报警警 FAANUC公公司生产的的SCR速速度控制单单元,在控控制线路板板上带有33个状态指指示灯,它们分分别为PRRDY、TTGLS和和OVC指指示灯,其其含义如下下:PRDY:绿色指示示灯,指示示灯亮则表表示速度控控制单元工工作正常。TGLS:红色指示示灯,指示示灯亮则表表示与速度度控制单元元连接的测测
8、速发电机机报警。OVC:红红色指示灯灯,指示灯灯亮则表示示速度控制制单元发生生过电流报报警。常见的故障障现象与原原因有:1)PRDDY指示灯灯不亮。当当系统通电电后,如果果表示速度度控制单元元的PRDDY指示灯灯不亮,则则造成故障障的可能原原因有:数控系统统或伺服驱驱动器(速速度控制单单元)存在在报警。故故障诊断可可以通过数数控系统的的报警显示示、数控系系统印制电电路板上的的报警指示示以及机床床的故障提提示进行,并并根据以上上提示的内内容与有关关说明进行行处理。速度控制制单元熔断断器熔断。速速度控制单单元的功率率部分和触触发电路板板上,均安安装有熔断断器,当熔熔断器熔断断时,PRRDY指示示灯
9、不亮。伺服变压压器过热、变变压器温度度检测开关关动作。变变压器的温温度可以这这样进行检检查:在刚刚切断电源源时,马上上用手触摸摸变压器的的铁心或线线圈,若用用手能承受受得住变压压器的温度度(600),则说说明变压器器未过热,故故障原因可可能是温度度检测开关关不良,应应更换温度度检测开关关;若用手手只能承受受几秒钟,则则说明变压压器过热,需需要断电半半小时以上上,待变压压器冷却后后再进行试试验。如通通电后仍过过热,原因因可能是负负载过大或或变压器不不良(如变变压器线圈圈局部短路路,绝缘损损坏等)。来自机床床侧的原因因。如操作作、设定不不当,系统统处于急停停状态等。系统的位位置控制或或驱动器速速度
10、控制的的印制电路路板不良。可可以通过互互换法或更更换备件进进行确认。辅助电源源电压异常常。即:+5V,+24V,+15V,-15V电电源故障。安装、接接触不良。如如:速度控控制单元与与系统位置置控制板之之间的连接接不良等。驱动器发发生TGLLS或OVVC报警。按按检查TGGLS或OOVC报警警的方法处处理。2)TGLLS灯亮。TTGLS灯灯亮表示速速度控制单单元发生了测测速发电机机断线报警警,其可能能的原因是是:作为速度度反馈的部部件(如:测速发电电机或脉冲冲编码器)的测量信信号线断线线或连接不不良。电动机的的电枢线断断线或连接接不良。3) OOVC灯亮亮。OVCC灯亮表示示速度控制制单元发生
11、生了过电流流报警,其其可能的原原因是:过电流设设定不当。应应检查速度度控制单元元上的过电电流设定电电位器RVV3的设定定是否正确确。电动机负负载过重。应应改变切削削条件或机机械负荷,检检查机械传传动系统与与进给系统统的安装与与连接。电动机运运动有振动动。应检查查机械传动动系统、进进给系统的的安装与连连接是否可可靠,测速速机是否存存在不良。负载惯量量过大。位置环增增益过高。应应检查伺服服系统的参参数设定与与调整是否否正确、合合理。交流输入入电压过低低。应检查查电源电压压是否满足足规定的要要求。有关速度控控制单元的的设定与调调节可以参参见本章55.2.55节所述。(3)超过过速度控制制范围 速度控
12、制制单元超速速的原因有有下述几种种:1)测速反反馈连接错错误,如:被接成正正反馈或断断线。2)在全闭闭环系统中中,联轴器器、电动机机与工作台台的连接不不良,造成成速度检测测信号不正正确或无速速度检测信信号。3)位置控控制板发生生故障,使使来自F/V转速的的速度反馈馈信号未输输入到速度度控制单元元;4)速度控控制单元设定定不当。(4)机床床振动 若坐标轴轴在数控机机床停止时时或移动过过程中出现现振动、爬爬行, 除除系统本身身设定、调调整不当外外,在驱动动器上引起起机床振动动的原因主主要有下述述几种:1)机械系系统连接不不良,如:联轴器损损坏等。2)脉冲编编码器或测测速发电机机不良。对对于脉冲编编
13、码器或测测速发电机机不良的情情况,可按按下述方法法进行测量量检查。首首先,将位位置环、速速度环断开,手手动电动机机旋转,观观察速度控控制单元印印制电路板板上F/VV变换器的的电压(检检测端子CCHl2),如果出出现图5-11所示示的电压突突然下跌的的波形,则则说明反馈馈部件不良良。3)电动机机电枢线圈圈不良(如如:内部短短路)。这这种情况可可以通过测测量电动机机的空载电电流进行确确认,若空空载电流随随转速成正正比增加,则则说明电动动机内部有有短路现象象。出现本本故障一般般应首先清清理换向器器、检查电电刷等环节节,再进行行测量确认认。如果故故障现象依依然存在,则则可能是线线圈匝间有有短路现象象,
14、应对电电动机进行行维修处理理。 4)速度控控制单元不不良。应首首先检查速速度控制单单元的调整整与设定,若若调整与设设定正确,可可通过更换换速度控制制单元的印印制电路板板或进行维维修处理。5)外部干干扰。对于于固定不变变的干扰,可可检查F/V变换器器(CH22检测端子子),电流流检测(CCHll)端子,以以及同步端端(CHll3AC)的波形,检检查是否存存在干扰,并并采取相应应的措施。对对于偶然性性干扰,只只有通过有有效的屏蔽蔽、可靠的的接地等措措施,尽可可能予以避避免。6)系统振振荡。应观观察电动机机电流的波波形是否有有振荡,引引起振荡的的可能原因因是RVll调整不当当,测速机机不良,或或是丝
15、杠的的间隙太大大等原因。(5)超调调 当速速度控制单单元本身无无故障时,造造成系统超超调的原因因有下述几种:1)伺服系系统速度环环增益太低低或位置环环增益太高高。可以通通过调整速速度控制单单元电位器器RVl,提提高速度环环增益;或或通过改变变系统的机机床参数,降降低位置环环增益进行行优化。此此外,还可可以通过改改变速度控控制单元的的S6、SS7、S99设定等措措施解决。2)提高伺伺服进给系系统和机械械进给系统统的刚性。(6)单脉脉冲进给精精度差 产生这种种现象的原原因有以下下几种:1)机械传传动系统的的间隙、死死区或精度度不足。应应重新调整整机械传动动系统消除除间隙,减减小摩擦阻阻力,提高高机
16、械传动动系统的灵灵敏度。2)伺服系系统速度环环或位置环环增益太低低。这时可可以通过调调整速度控控制单元的的电位器RRVl解决决。(7)低速速爬行 在伺服进进给系统元元器件本身身无故障时时,造成低低速爬行的的原因有以以下几种:1.)系统统不稳定,产产生低速振振荡。 2)机械传传动系统惯惯量过大。对对于这种情情况,有时时可以通过过改变印制制电路板上上速度控制制单元的SS8设定(使其断开开),以及及重新调整整RVl解解决。(8)圆弧弧切削时切切削面出现现条纹 造成这一一现象的原原因有以下下几种:1)伺服系系统增益设设定不当。可可以通过降降低位置增增益、提高高速度环增增益解决。2)检查、确确认速度控控
17、制单元的的CHlll端子上的的电流波形形,确认电电流是否连连续。3)检查机机械传动系系统是否有有连接松动动、间隙等等。2PWMM速度控制制单元的常常见故障与与维修(1)CRRT无报警警显示的故故障维修 FANNUC PPWM速度度控制单元元发生故障障时,通常常情况下系系统显示器器上可以显显示出报警警号,维修修时可以根根据报警提提示进行。但但是,除CCRT可以以显示报警警号的故障障外,还有有部分故障障在CRTT上不一定定能予以显显示或不能能予以指明明具体的故故障原因,这这些故障主主要有以下下几类:1)机床失失控。2)移动和和停止时机机床振动。3)定位精精度和加工工精度差。4)速度控控制单元和和位
18、置控制制单元动作作不正确。对于以上故故障的产生生原因、检检查和处理理方法可以以归纳如下下:1)机床失失控。机床床失控指的的是机床在在开机时或或工作过程程中突然改改变速度、改改变位置的的情况,如如:伺服起起动时突然然冲击,工工作台停止止时的突然然向某一方方向快速运运动,正常常加工过程程中的突然然加速等等等。其故障障的原因、检检查和处理理方法见表表5-2。当圆弧插补补出现455方向上上的椭圆时时,可以通通过调整伺伺服进给轴轴的位置增增益进行调调整。坐标标轴的位置置增益由下下式计算: 式中 VV进给给速度(mmm/miin); ess位位置跟随误误差(0.001mmm) KV位置置增益(11/S)。
19、位置跟随误误差可以通通过数控系系统的诊断断参数检查查,诊断参参数号在不不同的系统统上有不同的定定义,在FFANUCC 0C上上为DGNN800804;对于其余余系统,详详见本书第第2章第22.3.33节。调整整速度控制制单元上的的电位器RRV4(FF/V转换换器电压补补偿),可可以改变同同一进给速速度下的位位置跟随误误差。调整整RV4,使使DGN88008804的值值在上式计计算所得的的理论值的的+10以内,且且参与圆弧弧插补的两两轴的位置置跟随误差差的差值必必须控制在在1以内内。(2)速度度控制单元元上的指示示灯报警 在FAANUCPPWM速度度控制单元元的控制板板上,右下下部有7个个报警指
20、示示灯,它们们分别是BBRK、HHVAL、HHCAL、OOVC、LLVAL、TTGLS以以及DCAAL;在它它们的下方方还有PRRDY(位位置控制已已准备好信信号)和VVRDY(速度控制制单元已准准备好信号号) 2个个状态指示示灯,其含含义见表55-5。表5-5 速度控控制单元状状态指示灯灯一览表代 号含 义备 注代 号含 义备 注PRDY位置控制准准备好 绿绿色 OVCC驱动器过载载报警 红红色VRDY速度控制单单元准备好好 绿绿色 TGLLS电动机转速速太高 红红色BRK驱动器主回回路熔断器器跳闸 红红色 DCAAL直流母线过过电压报警警 红红色HCAL驱动器过电电流报警 红红色 LVAA
21、L驱动器欠电电压报警 红红色HVAL驱动器过电电压报警 红红色在正常的情情况下,一一旦电源接接通,首先先PRDYY灯亮,然然后是VRRDY灯亮亮,如果不不是这种情情况,则说说明速度控控制单元存存在故障。出出现故障时时,根据指指示灯的提提示,可按按以下方法法进行故障障诊断。1)BRKK报警。BBRK为主主回路熔断断器跳闸指指示,当指指示灯亮时时代表速度度控制单元元的主回路路熔断器(参见图55-12)NFBll、NFBB2跳闸,故故障原因主主要有以下下几种:主回路受受到瞬时电电压冲击或或干扰。这这时,可以以通过重新新合上熔断断器NFBBl、NFFB2,再再进行开机机试验,若若故障不再再出现,可可以
22、继续工工作:否则则,根据下下面的步骤骤,进行检检查。速度控制制单元主回回路的三相相整流桥DDS(Diiode moduule)的的整流二极极管有损坏坏(可以参参照图5-12主回回路原理图图,用万用用表检测)。速度控制制单元交流流主回路的的浪涌吸收收器ZNRR(Surrge aabsorrber)有短路现现象(可以以参照图55-12主主回路原理理图,用万万用表检测测)。速度控制制单元直流流母线上的的滤波电容容器C1C3有短短路现象(可以参照照图5-112主回路路原理图,用用万用表检检测)。速度控制制单元逆变变晶体管模模块TMllTM44有短路现现象(可以以参照图55-12主主回路原理理图,用万万
23、用表检测测)。速度控制制单元不良良。熔断器NNBFl、NNBF2不不良。图5-122为FANNUC DDCl0MM、20MM、30MM直流伺服服主回路原原理图,其其余型号的的原理与此此相似。2)HVAAL报警。HHVAL为为速度控制制单元过电电压报警,当当指示灯亮亮时代表输输入交流电电压过高或或直流母线线过电压。故故障可能的的原因如下下: 输入交流流电压过高高。应检查查伺服变压压器的输入入、输出电电压,必要要时调节变变压器变比比,使输入入电压在相相应的允许许范围。直流母线线的直流电电压过高。应应检查直流流母线上的的斩波管QQ1、制动动电阻DCCR以及外外部制动电电阻是否损损坏。加减速时时间设定
24、不不合理。若若故障在加加减速时发发生,应检检查系统机机床参数中中的加减速速时间设定定是否合理理。机械传动动系统负载载过重。应应检查机械械传动系统统的负载、惯惯量是否太太高:机械械摩擦阻力力是否正常常。3)HCAAL报警。HHCAL为为速度控制制单元过电电流报警,指指示灯亮表表示速度控控制单元存存在过电流流。可能的的原因如下下:主回路逆逆变晶体管管TMITM4模模块不良。电动机不不良,如:电枢线间间短路或电电枢对地短短路。逆变晶体体管的直流流输出端存存在短路或或对地短路路。速度控制制单元不良良。为了判别过过电流原因因,维修时时可以先取取下伺服电电动机的电电源线,将将速度控制制单元的设设定端子SS
25、23短接接,取消TTGLS报报警,然后后开机试验验。若故障障消失,则则证明过电电流是由于于外部原因因(电动机机或电动机机电源线的的连接)引引起的,应应重点检查查电动机与与电动机电电源线。若若故障保持持,则证明明过电流故故障在速度度控制单元元内部,应应重点检查查逆变晶体体管TMIITM44模块。 4)OVCC报警。OOVC为速速度控制单单元过载报报警,指示示灯亮表示示速度控制制单元发生生了过载。其其可能的原原因与SCCR速度控控制单元相相同,参见见前述。5)LVAAL报警。LLVAL为为速度控制制单元电压压过低报警警,指示灯灯亮表示速速度控制单单元的各种种控制电压压过低。其其可能的原原因如下:速
26、度控制制单元的辅辅助控制电电压输入AACl8VV过低或无无输入。速度控制制单元的辅辅助电源控控制回路故故障。速度控制制单元的保保险电阻熔熔断。瞬间电压压下降或电电路干扰引引起的偶然然故障。速度控制制单元不良良。6)TGLLS报警。TTGLS为为速度控制制单元测速速发电机断断线报警,指指示灯亮表表示速度控控制单元发发生了测速速发电机断断线,其可可能的原因因与SCRR速度控制制单元相同同,参见前前述。7)DCAAL报警。DDCAL为为直流母线线过电压报报警,与其其相关的原原因主要是是直流母线线的斩波管管Q1、制制动电阻DDCR以及及外部制动动电阻不良良。维修时应注注意:如果果在电源接接通的瞬间间就
27、发生DDCAL报报警,这时时不可以频频繁进行电电源的通、断断,否则易易引起制动动电阻的损损坏。8)VRDDY不亮。VVRDY为为速度控制制单元准备备好指示灯灯,如果该该灯不亮,则则表示速度度控制单元元未准备好好;CNCC在未接收收“VRDDY信号”时时,不能正正常工作。VVRDY灯灯不亮的原原因主要有有:速度控制制单元有报报警,即:其余报警警灯有亮。速度控制制单元辅助助控制电压压不正常,参参见LVAAL报警原原因。速度控制制单元ACCl00VV输入电压压不正确。速度控制制单元的主主接触器MMCC故障障。速度控制制单元与主主板间的连连接不良。系统未准准备好。系系统的“急急停”信号号生效,系系统处
28、于急急停状态。9)VRDDY开机时时就亮。在在正常情况况下,当接接通系统电电源,首先先CNC向向速度控制制单元发出出“位置环环准备好”信信号,速度度控制单元元上的PRRDY灯亮亮。这时若若速度控制制单元正常常,主接触触器MCCC合上,速速度控制单单元向CNNC发出“速速度控制单单元准备好好” 信号号,同时VVRDY灯灯亮。若数数控系统一一通电,速速度控制单单元的VRRDY灯立立即就亮,则则表明速度度控制单元元动作不正正常,其可可能的原因因有:当系统“急急停”按钮钮断开时,若若速度控制制单元的PPRDY指指示灯亮,则则表明系统统“PRDDY”信号号故障,原原因是主板板不良或PPRDY信信号连接错
29、错误。当系统“急急停” 按按钮断开时时,若速度度控制单元元的PRDDY指示灯灯不亮,表表明系统“PPRDY”信信号正常,故故障在速度度控制单元元的VRDDY信号上上,这时可可以进行下下一步检查查。取下速度度控制单元元的CN22插头,接接通电源,若若故障不变变,则表明明速度控制制单元不良良。取下速度度控制单元元的CN22插头,接接通电源,若若故障消失失,则表明明其原因是是速度控制制单元与主主板间的VVRDY信信号连接不不正确、主主板不良、速速度控制单单元不良或或MCC接接触器触点点不良。(3)系统统CRT上上有报警的的故障 由于FAANUC直直流伺服驱驱动一般与与FANUUC 3、55、7、66
30、等系列数数控系统配配套使用,其其中维修过过程中遇到到最多的为为FANUUC 6。当当伺服驱动动器故障时时,CNCC上亦将显显示相应的的报警号,这这些报警在在FS6上上为4000-5000号报警。常常见的报警警号及含义义如下:1)过载报报警(ALLM4000、4022)。FAANUC 6 ALLMM4000报警的的含义是“基基本轴驱动动器(X、YY、Z轴)过载”,AALM4002报警的的含义是“附附加轴(第第4、5轴轴)驱动器器过载”。CRT显示示的过载报报警有以下下原因:速度控制制单元上热热继电器动动作。其原原因可能是是热继电器器的设定值值不正确、切切削条件不不合适或摩摩擦阻力太太大。伺服变压
31、压器过热。可可以通过测测量伺服变变压器的接接点51和和52的电电阻值来确确认。正常常值应小于于或等于110;如如电阻值大大于1000k,则则说明伺服服变压器过过热。这时时,变压器器表面温度度应达到880900,应进一一步检查电电动机电流流,确认切切削条件。如如表面温度度小于600,则说明明伺服变压压器未过热热,而是热热敏电阻不不良,应更更换热敏电电阻。再生放电电单元过热热。可以通通过测量速速度控制单单元上的TT3端的33和4号线线间的电阻阻确认。正正常时其值值应小于110;如如电阻值大大于1000k,则则说明再生生放电单元元过热。这这时,再生生放电单元元的表面金金属板的温温度应达到到80990
32、,可能是是电动机的的起/制动动或加/减减速太频繁繁引起的故故障。如金金属底板表表面的温度度只有50060,则说明明再生放电电单元未过过热,而是是热敏电阻阻不良,应应更换熟敏敏电阻。2)速度控控制单元的的VRDYY断开报警警(ALMM401、4403)。参参见速度控控制单元硬硬件报警“VVRDY灯灯不亮”的的故障说明明。3)速度控控制单元的的VRDYY错误接通通报警(AALM4004)。参参见速度控控制单元硬硬件报警“VVRDY灯灯开机就亮亮”的故障障说明。除以上报警警显示外,通通过CNCC的诊断参参数DGNN707、7709、7713、7714、7715、7719等,还还可以对伺伺服驱动器器的
33、故障信信号进行进进一步维修修显示,详详见本章第第5.2.3节。3直流伺伺服电动机机的故障诊诊断与维修修(1)直流流伺服电动动机的故障障诊断1)伺服电电动机不转转。当机床床开机后,CCNC工作作正常,“机机床锁住”等等信号已释释放方向键键后系统显显示动,但但实际伺服服电动机不不转,可能能有以下原原因:动力线断断线或接触触不良。这这一故障,通通常在驱动动器上显示示TGLSS报警。 “速度控控制使能信信号”(EENABLLE)没有有送到速度度控制单元元。这时,通通常驱动器器上的PRRDY指示示灯不亮。速度指令令电压(VVCMD)为零。电动机永永磁体脱落落。对于带制制动器的电电动机来说说,可能是是制动
34、器不不良或制动动器未通电电造成的制制动器未松松开。松开制动动器用的直直流未加入入或整流桥桥损坏、制制动器断线线等。2)电动机机过热。伺伺服电动机机过热可能能的原因如如下:电动机负负载过大。由于切削削液和电刷刷灰引起换换向器绝缘缘不正常或或内部短路路。由于电枢枢电流大于于磁钢去磁磁最大允许许电流,造造成磁钢发发生去磁。对于带有有制动器的的电动机,可可能是制动动线圈断线线、制动器器未松开、制制动摩擦片片间隙调整整不当而造造成制动器器不释放。 电动机温温度检测开开关不良。3)电动机机旋转时有有大的冲击击。若机床床一开机,伺伺服电动机机即有冲击击,通常是是由于电枢枢或测速发发电机极性性相反引起起的。若
35、冲冲击在运动动过程中出出现,则可可能的原因因如下:测速发电电机输出电电压突变。测速发电电机输出电电压的纹波波太大。电枢绕组组不良或内内部短路、对对地短路等等。脉冲编码码器不良。4)低速加加工时工件件表面有大大的振纹。造造成低速加加工时工件件表面有大大的振纹,其其原因较多多,有刀具具、切削参参数、机床床等方面的的原因,应应予以综合合分析,从从电动机方方面看有以以下原因:速度环增增益设定不不当。电动机的的永磁体被被局部去磁磁。测速发电电机性能下下降,纹波波过大。5)电动机机噪声大。造造成直流伺伺服电动机机噪声的原原因主要有有以下几种种换向器接接触面的粗粗糙或换向向器损坏。电动机轴轴向间隙太太大。切
36、削液等等进入电刷刷槽中,引引起了换向向器的局部部短路。6)在运转转、停车或或变速时有有振动现象象。造成直直流伺服电电动机转动动不稳、振振动的原因因主要有以以下几种:脉冲编码码器不良。电枢绕组组不良,绕绕组内部短短路或对地地短路。若在工作作台快速移移动时产生生机床振动动,甚至有有较大的冲冲击或伺服服单元的熔熔断器熔断断时,故障障的主要原原因是测速速发电机电电刷接触不不良。(2)直流流伺服电动动机的维修修1)直流伺伺服电动机机的基本检检查。由于于结构决定定了直流伺伺服电动机机的维修工工作量要比比交流伺服服电动机大大得多,当当直流伺服服电动机发发生故障时时,应进行行如下检查查:伺服电动动机是否有有机
37、械损伤伤?电动机旋旋转部分是是否可以手手动正常转转动?带制动器器的伺服电电动机,制制动器是否否可以正常常松开?电动机是是否有松动动的螺钉或或轴向间隙隙? 电动机是是否安装在在潮湿、温温度变化剧剧烈或有灰灰尘的地方方?电动机是是否长时间间未开机?若如此,应应将电刷从从DC电动动机上取出出,重新清清理换向器器表面,因因电刷长期期停留在换换向器的同同一个位置置,将引起起换向器的的生锈和腐腐蚀,从而而使电动机机换向不良良和产生噪噪声。电刷是否否需要更换换?若电刷刷剩下长度度短于100mm,则则电刷不能能再使用,必必须进行更更换。若电电刷接触面面有任何深深槽或伤痕痕,或在电电刷弹簧上上见到电弧弧痕迹,亦
38、亦必须更换换新电刷。更更换时应用用压缩空气气吹去刷握握中电刷粉粉尘,使用用的压缩空空气应不含含铁粉和潮潮气。安装装电刷时应应拧紧刷帽帽,注意电电刷弹簧不不能夹在导导电金属和和刷握之间间,并确认认所有刷帽帽都拧到各各自刷握同同样的位置置。电刷装装入刷握时时,应保证证能平滑地地移动,并并使电刷表表面与换向向器表面良良好吻合。2)安装伺伺服电动机机的注意点点。维修完完成后重新新安装伺服服电动机时时,要注意意如下几点点:伺服电动动机的安装装方向,应应保证在结结构上易于于电刷安装装、检查和和更换的方方向。带有热管管的伺服电电动机(有有风扇电动动机),安安装方向要要便于检查查和清扫冷冷却器。由于伺服服电动
39、机的的防水结构构不是很严严密,若切切削液、润润滑油等渗渗入伺服电电动机内部部,会引起起绝缘强度度降低、绕绕组短路、换换向不良等等故障,从从而损坏换换向器表面面,使电刷刷的磨损加加快。因此此,应该注注意电动机机的插头方方向,避免免切削液的的进入。当伺服电电动机安装装在齿轮箱箱上时,加加注润滑油油时,齿轮轮箱的润滑滑油油面高高度必须低低于伺服的的输出轴,防防止润滑油油渗入电动动机内部。固定伺服服电动机联联轴器、齿齿轮、同步步带等连接接件时,在在任何情况况下,作用用在电动机机上的力不不能超过电电动机容许许的径向、轴轴向负载(见表5-6)。表5-6 直流伺伺服电动机机容许的径径向、轴向向负载DC电动机
40、机规格容许的径向向负载容许的轴向向负载DC电动机机规格容许的径向向负载容许的轴向向负载00M75kg8ks10M,220M,30M,330MH 4450kgg 1135kgg00M,55M75kg20kg必须按照照说明书的的规定,进进行正确连连线(见机机床连接图图)。错误误的连线可可能引起电电动机失控控或异常的的震荡,也也可能引起起电动机机机床的损坏坏。完成接接线后,通通电前要测测量电源线线与电动机机壳体间的的绝缘,测测量应该用用500VV兆欧表或或万用表进进行,并用用万用表检检查信号线线和电动机机壳体的绝绝缘,但决决不能用兆兆欧表测量量脉冲编码码器信号线线的绝缘。3)测速发发电机的检检查与清
41、扫扫。一般用用于DC伺伺服电机的的测速发电电机是扁平平形的。清清扫时可以以直接从外外面吹入压压缩空气进进行清扫。若机床快速速移动时,机机械出现振振荡(在大大多数情况况下,振动动周期是电电动机每转转时间的114倍),当出现现这种故障障时,一般般都是由测测速发电机机的电刷接接触不良引引起的。测测速发电机机由于长期期使用,其其特性有时时由于刷尘尘的影响将将降级。这这类故障可可能的原因因如下:由于刷尘尘,造成测测速发电动动机的换向向器相邻换换向片短路路;由于刷尘尘,使电刷刷在刷握中中不能平滑滑地移动。由于碳膜膜粘在换向向器表面,增增加了接触触电阻,使使测速发电电机的输出出波纹增大大。由于油、切切削液粘
42、在在换向器表表面,增加加了接触电电阻,使测测速发电机机的输出纹纹波增大。测速发电机机的清扫应应按以下步步骤进行:从伺服电电动机上卸卸下后盖,注注意不要让让与后盖连连在一起的的导线受力力。用干净的的空气吹换换向器表面面,清洁换换向器表面面可以解决决由于刷尘尘引起的大大多数故障障。如故障障还不能清清除,应按按下面的步步骤进行。拆除刷握握,检查电电刷是否能能平滑移动动,若电刷刷不能平滑滑移动,应应清除附着着在导向块块、垫圈等等上面的刷刷尘。取出转子子并小心清清除换向器器槽中的粉粉尘,然后后检查相邻邻换向片间间的电阻,当当测出的阻阻值在整个个圆周均为为20330时为为正常值。如如果测出的的电阻很大大(如:数数百欧姆),则换向向片的绕阻阻可能有断断路,这种种情况下,应应更换新测测速发电机机;如果测测出的阻值值低于200,则换换向片间可可能有短路路,应进一一步清扫换换向器槽。当换向器器表面被厚厚的碳膜覆覆盖时,可可用带有酒酒精的湿布布擦洗。若换向器器表面粗糙糙,则测速速发电机不不能再使用用,应更换换新测速发发电机。4)脉冲编编码的更换换方法。FFANUCC直流伺服服电动机的的脉冲编码码器安装在在电动机的的后部,它它通过十字字联轴器与与电动机轴轴相连,其其安装与拆拆卸都比较较简单、容容易,在此此不再介绍绍。