第三章进给驱动系统的故障诊断与维修

第三章进给驱动系统

的缺点诊断与维修

3.1对伺服进给系统的要求1.调速范围宽

2.定位精度高

3.有足够的传动刚性和高的速度稳定性4.快速呼应，无超调为了保证消费率和加工质量，除了要求有较高的定位精度外，还要求有良好的快速呼应特性，即要求跟踪指令信号的呼应要快，由于数控系统在启动、制动时，要求加、减加速度足够大，缩短进给系统的过渡过程时间，减小轮廓过渡误差。

5.低速大转矩，过载才干强普通来说，伺服驱动器具有数分钟甚至半小时内1.5倍以上的过载才干，在短时间内可以过载4～6倍而不损坏。6.可靠性高要求数控机床的进给驱动系统可靠性高、任务稳定性好，具有较强的温度、湿度、振动等环境顺应才干和很强的抗干扰的才干。7.对电机的要求1〕从最低速到最高速电机都能平稳运转，转矩动摇要小，尤其在低速如0.1r/min或更低速时，仍有平稳的速度而无爬行景象。2〕电机应具有大的较长时间的过载才干，以满足低速大转矩的要求。普通直流伺服电机要求在数分钟内过载4～6倍而不损坏。3〕为了满足快速呼应的要求，电机应有较小的转动惯量和大的堵转转矩，并具有尽能够小的时间常数和启动电压。4〕电机应能接受频繁启、制动和反转。3.2数控机床进给驱动系统的根本方式数控机床所采用的伺服进给系统按控制系统的构造可以分为开环控制、闭环控制、半闭环控制以及混合控制4种。无位置反响安装的伺服进给系统称为开环控制系统。运用步进电机〔包括电液脉冲马达〕作为伺服执行元件，是其最明显的特点。在开环控制系统中，数控安装输出的脉冲，经过步进驱动器的环形分配器或脉冲分配软件的处置，在驱动电路中进展功率放大后控制步进电机，最终控制了步进电机的角位移。步进电机再经过减速安装〔或直接衔接〕带动了丝杠旋转，经过丝杠将角位移转移。因此，控制步进电机的转角与转速，就可以间接控制挪动部件的挪动速度与位移量。如图3-1为开环控制驱动系统的构造原理图。图3-1开环控制伺服驱动系统的构造原理图为半闭环控制系统的构造原理图。图3-2半闭环控制系统构造原理图图3-3全闭环控制系统构造原理图采用开环控制系统的数控机床构造简单，制造本钱低，但是由于系统对挪动部件的实践位移量不进展检测，因此无法经过反响自动进展误差检测和校正。步进电机的步距角误差、齿轮与丝杠等部件的传动误差,最终都将影响被加工零件的精度；特别是在负载转矩超越电动机输出转矩时，将导致步进电机的“失步〞，使加工无法进展。因此，开环控制仅适用于加工精度要求不高，负载较轻且变化不大的简易、经济型数控机床上。采用半闭环控制系统的数控机床，电气控制与机械传动间有明显的分界，因此调试维修与缺点诊断较方便且机械部分的间隙摩擦死区刚度等非线性环节都在闭环以外，因此系统的稳定性较好。伺服电机和光电编码器通常做成一体，电动机和丝杠间可以直接联接或经过减速安装联接；位置检测单位和实践最小挪动单位间的匹配，可以经过数控系统的参数〔电子齿轮比〕进展设置。它具有传动系统简单、构造紧凑、制造本钱低、性能价钱比高等特点，从而在数控机床上得到广泛运用。如图3-2为半闭环控制系统的构造原理图。采用闭环控制系统的数控机床的特点是：机床挪动部件上直接安装有直线位移检测安装，检测安装检测最终位移输出量。实践位移值被反响到数控安装或伺服驱动中，它可以直接与输入的指令位移值进展比较，用误差进展控制，最终实现挪动部件的准确运动和定位。从实际上说，对于这样的闭环系统，其运动精度仅取决于检测安装的检测精度，它与机械传动的误差无关，显然，其精度将高于半闭环系统。而且它可以对传动系统的间隙、磨损自动补偿，其精度坚持性要比半闭环系统好得多。图3-3为全闭环控制系统的构造原理图。由于闭环控制系统的任务特点，它对机械构造以及传动系统的要求比半闭环更高，传动系统的刚度、间隙、导轨的爬行等各种非线性要素将直接影响系统的稳定性，严重时甚至产生振荡。处理以上问题的最正确途径是采用直线电动机作为驱动系统的执行器件。采用直线电动机驱动，可以完全取消传动系统中将旋转运动变为直线运动的环节，大大简化机械传动系统的构造，实现了所谓的“零传动〞。它从根本上消除了传动环节对精度、刚度、快速性、稳定性的影响，故可以获得比传统进给驱动系统更高的定位精度、快进速度和加速度。从原理上说，数控机床的伺服系统应包括从位置指令脉冲给定到实践位置输出的全部环节，即包括位置控制、速度控制、驱动电动机、检测元器件等部分。但在很多系统中，为了制造方便，通常将伺服系统的位置控制部分与CNC安装制成一体，所以，人们平常习惯上所说的机床伺服进给系统，普通是指伺服进给系统的速度控制单元、伺服电动机、检测元器件部分，而不包括位置控制部分。3.3.1、步进电机的任务原理步进电机是一种能将数字脉冲以轴步进一个步距角增量，因此，步进电机能很方便地将电脉冲转换为角位移，具有较好的定位精度，无漂移和无积累定位误差的优点，能跟踪一定频率范围的脉冲列，可作同步电动机运用，广泛地运用于各种小型自动化设备及仪器。3.3步进驱动系统3.3.2步进电机的分类：按转矩产生的原理可分为:

1.反响式步进电机;2.永磁式步进电机;3.混合式步进电机；

可变磁阻式步进电机又称为反响式步进电机，任务原理是由改动电动机的定子和转子的软钢齿之间的电磁引力来改动定子和转子的相对位置，这种电动机构造简单、步距角小。永磁式步进电机的转子铁心上装有多条永久磁铁，转子的转动与定位是由定、转子之间的电磁引力与磁铁磁力共同作用的。与反响式步进电机相比，一样体积的永磁式步进电动机转矩大，步距角也大。混合式步进电机结合了反响式步进电机和永磁式步进电机的优点，采用永久磁铁提高电动机的转矩，采用细密的极齿来减小步距角，是目前数控机床上运用最多的步进电动机。从控制绕组数量上可分为:1.二相步进电机。2.三相步进电机。3.四相步进电机。4.五相步进电机。5.六相步进电机。从运动的型式上可分为：1.旋转步进电机。2.直线步进电机。3.平面步进电机。〔一〕.驱动电路：

(a)(b)(c)VDCVDCVDC步进电机绕组的驱动电路，单极性电流普通采用以下图<a>双管串联电路,双极性电流普通采用以下图<b>的H桥电路;对于三相混合式步进电机那么采用三相逆变桥电路,<c>3.3.3步进电机的驱动电路、控制方式及接线图〔二〕步进电动机绕组电流控制电路〔三〕.步进电机的接线图〔一〕步距角和步距误差：转子每步转过的空间机械角度，即步距角β为β=360°/Z*N 其中Z-转子齿数，N-运转拍数。步进电机每走一步，转子实践的角位移与设计的步距角存在有步距误差。延续走假设干步时，上述误差构成累积值。转子转过一圈后，回至上一转的稳定位置，因此步进电机步距的误差不会长期积累。步进电机步距的积累误差，是指一转范围内步距积累误差的最大值，步距误差和积累误差通常用度、分或者步距角的百分比表示。影响步距误差和积累误差的主要要素有:齿与磁极的分度精度；铁心迭压及装配精度；各相矩角特性之间差别的大小；气隙的不均匀程度等。〔四〕步进电机的主要特性：〔二〕静态矩角特性和最大静转矩特性：所谓静态是指电机不改动通电形状，转子不动时的任务形状。空载时，步进电机某相通以直流电流时，该相对应的定、转子齿对齐，这时转子无转矩输出。如在电机轴上加一顺时针方向的负载转矩，步进电机转子那么按顺时针方向转过一个小角度θ，称为失调角,这时转子电磁转矩T与负载转矩相等。矩角特性是描画步进电机稳态时，电磁转矩与失调角θ之间关系的曲线，或称为静转矩特性。T0步进电机矩角特性

〔三〕启动惯频特性在负载转矩ML=0的条件下，步进电动机由静止形状忽然启动，不丢步地进入正常运转形状所允许的最高启动频率，称为启动频率或突跳频率，超越此值就不能正常启动。启动频率与机械系统的转动惯量有关，包括步进电动机转子的转动惯量，加上其它运动部件折算至步进电动机轴上的转动惯量。以下图表示启动频率与负载转动惯量之间的关系。随着负载惯量的添加，起动频率下降。假设同时存在负载转矩ML；那么起动频率将进一步降低。在实践运用中，由于ML的存在，可采用的启动频率要比惯频特性还要低。〔四〕步进电机矩频特性：矩频特性是用来描画步进电机延续稳定运转时输出转矩写延续运转频率之间的关系曲线。矩频特性曲线上每一频率所对应的转矩称为动态转矩。动态转矩除了和步进电机构造及资料有关外，还与步进电机绕组衔接、驱动电路、驱动电压有亲密的关系。以下图是混合式步进电机延续运转时的典型的矩频特性曲线。1.电机不运转1〕驱动器无供电电压2〕驱动器保险丝熔断3〕驱动器报警(过电压、欠电压、过电流、过热)4〕驱动器与电机连线断线5〕系统参数设置不当6〕驱动器使能信号被封锁7〕接口信号线接触不良8〕驱动器电路缺点9〕电机卡死或者出现缺点10〕电动机生锈11〕指令脉冲太窄、频率过高、脉冲电平太低3.3.4步进电机常见缺点及分析：2.电机起动后堵转1〕指令频率太高2〕负载转矩太大3〕加速时间太短4〕负载惯量太大5〕电源电压降低3.电机运转不均匀，有抖动1〕指令脉冲不均匀2〕指令脉冲太窄3〕指令脉冲电平不正确4〕指令脉冲电平与驱动器不匹配5〕脉冲信号存在噪声6〕脉冲频率与机械发生共振

4.电机运转不规那么，正反转地摇摆

1〕指令脉冲频率与电机发生共振2〕外部干扰5.电机定位不准1〕加减速时间太小2〕存在干扰噪声3〕系统屏蔽不良6.电机过热：1〕任务环境过于恶劣，环境温度过高2〕参数选择不当，如电流过大，超越相电流3〕电压过高

7.任务过程中停车：1〕驱动电源缺点2〕电动机线圈匝间短路或接地3〕绕组烧坏4〕脉冲发生电路缺点5〕杂物卡住8.噪声大1〕电机运转在低频区或共振区2〕纯惯性负载、短程序、正反转频繁3〕磁路混合式或永磁式转子磁钢退磁后以单步运转或在失步区4〕永磁单向旋转步进电机的定向机构损坏9.失步或者多步1〕负载过大，超越电动机的承载才干2〕负载忽大忽小3〕负载的转动惯量过大，启动时失步、停车时过冲4〕传动间隙大小不均5〕传动间隙产生的零件有弹性变形6〕电动机任务在震荡失步区7〕电路总清零运用不当8〕干扰9〕定、转子相檫10.无力或者是出力降低

1〕驱动电源缺点2〕电动机绕组内部发生错误3〕电动机绕组碰到机壳，发生相间短路或者线头零落4〕电动机轴断5〕电动机定子与转子之间的气隙过大6〕电源电压过低11.不能启动1〕任务方式不对2〕驱动电路缺点3〕遥控时，线路压降过大4〕安装不正确，或电动机本身轴承、止口等缺点使电动机不转5〕N、S极接错6〕长期在潮湿场所存放，呵斥电动机部分生锈3.4进给伺服驱动系统SIMODRIVE6IIU

6IIU驱动器模块6IIUE驱动器模块适用于SIMODRIVE611模拟型的1FT5交流伺服电机

阐明1FT5交流伺服电机高动态性能减少了非消费性时间大量的运用证明了其耐用性电源和信号的安装衔接可以用于严重污染的环境连线较少从而简化了复杂的安装运用范围广广泛的选择性诸如集成内置式的编码器齿轮单元制动机构等1FT5交流伺服电机在整个速度设定范围内都能确保恒定的延续扭矩和恒定的过载容量。在设计中，特别注重用户操作的友好性，极高的可靠性和非常低的维护费用。1FT5交流伺服电机主要是针对运转时不需求外部冷却设备而设计的，热量会经过电机的外壳而传送出去。定子绕组和定子铁芯产生的热量可以直接经过高质量的热传导传到电机外壳。在这里，无刷、永磁同步电机显示了它独特的优点。运用:机床复杂的加工中心和自动车床公用机床传送线机器人和机械手木工机床普通的自动化义务适用于SIMODRIVE611的1FT6交流伺服电机阐明1FT6交流伺服电机较高的旋转精度(正弦电流注入)工件外表质量高动态性能决议了较短的非消费性时间电源和信号衔接可以用于严重污染的环境运用单一编码器系统从而简化了电缆电路对侧向力有较高抵抗力1FT6交流伺服电机是高紧凑型的永磁同步电机可以运用SIMODRIVE611数字/通用变频系统控制带集成式内置编码器的1FT6电机。可以运用IMODRIVE611模拟/通用变频系统控制带旋转变压器的1FT6电机。SIMODRIVE611变频器的全数字控制系统和1FT6伺服电机的新型编码器技术可以满足动态性能速度设定范围旋转和位置精度方面的最高要求。这种电机主要是针对运转时不需求外部冷却而设计的，热量会经过电机的外壳而传送。定子绕组和定子铁芯产生的热量可以直接经过高质量的热量传导传到电机外壳。在这里，无刷、定场同步电机显示了它独特的优点。运用高性能机床对动态性能和精度有较高要求的消费机械适用于SIMODRIVE611的1FK6交流伺服电机1FK6交流伺服电机构造紧凑安装空间要求较小插头方向可以定向确定的安装方式为机床的构造设计提供了灵敏性连线少安装简单联轴结和法兰盘与1FT6电机兼容1FK6交流伺服电机是永磁同步电机1FK6电机配备内置式光学编码器适用于SIMODRIVE611数字/通用变频系一致同运用可以运用SIMODRIVE611模拟/通用型变频系统控制带旋转变压器的1FK6电机。这个电机主要是针对运转时不需求外部冷却而设计的。热量会经过电机的外壳而传送。定子绕组和定子铁芯产生的热量直接传到电机外壳。在这里，无刷、永磁同步电机显示了它独特的优点运用机床木工机床各种龙门构造的机械设备机器人和机械手规范消费机械和公用机床辅助轴适用于SIMODRIVE611的FK7交流伺服电机阐明1FK7CT(紧凑型)交流伺服电机很高的功率密度因此空间要求较少(体积比1FK6小25%)与1FK6机械安装尺寸相互兼容(轴法兰盘和衔接器)运用功率范围扩展1FK7HD(高动态)交流伺服电机转子转动惯量小因此动态呼应很强1FK7交流伺服电机是高紧凑恒定磁场同步电机。它是在1FK6电机所获得阅历根底上开发的系列。可选配齿轮单元和编码器以及扩展的产品种类，这意味着1FK7电机可以很好地适宜各种运用。因此它也能满足不断增长的机械消费工艺现状的要求。与SIMODRIVE611变频系一致同。1FK7电机是一个具有良好特性。功能强大的系统。可以根据运用是进展速度控制还是位置控制来选择内置式的编码器系统：旋转变压器内置安装在电机上时，1FK7可以和SIMODRIVE611模拟/通用型一同运用，经过内置式的增量式和绝对式编码器，它可以和SIMODRIVE611数字/通用型一同运用。这个电机是以不需求外部冷却而设计的，热量可以经过电机外壳而传送。1FK7电机具有很高的过载才干。运用：机床机器人和机械手木工玻璃陶瓷和石料加工包装塑料和纺织机械辅助轴3.4.1进给伺服原理原理及接线图驱动维护电路开关电源FPGA显示、按键26LS32EPROMM26LS31光耦光耦光耦285DSP(ADSP2181)X25163电平变换16C550AD7888IPMPMSM三相220V单相220V编码器输出信号输出输入脉冲接口RS232串行接口模拟接口编码器输入接口6PG+光耦伺服驱动器普通硬件框图伺服驱动控制构造图伺服系统主回路的接线图松下伺服驱动器I/F速度控制接线图松下伺服驱动器I/F位置控制接线图松下伺服驱动器I/F转矩控制接线图三洋伺服系统与数控系统衔接图松下伺服系统与数控系统衔接图西门子伺服系统与数控系统衔接图802D系统各部件的衔接留意：1.图中的“个人计算机〞、“端子转换器〞、“扁平电缆〞不属于西门子供货产品；2.图中的“24V直流稳压电源〞、“RS232隔离器〞、“电子手轮〞、“机床控制面板〞等为选件；3.关于驱动器的详细衔接，请参阅2.3.节；4.关于PCU，PP72/48，机床控制面板的详细阐明，请参阅2.4.2.节；5.供货的611UE均为双轴模块。其作为双轴或单轴运用，取决于611UE插入的功率模块：假设功率模块是双轴，那么该611UE按双轴运用；假设功率模块是单轴，那么该611UE按单轴运用。802D驱动器的衔接PLC运用程序的设计

3.4.2参数设置位置比例增益①设定位置环调理器的比例增益。②设置值越大，增益越高，刚度越大，一样频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大能够会引起振荡或超调。③参数数值由详细的伺服系统型号和负载情况确定。2.速度比例增益①设定速度调理器的比例增益。②设置值越大，增益越高，刚度越大。参数数值根据详细的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。普通情况下，负载惯量越大，设定值越大。③在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较大的值。3.速度积分时间常数①设定速度调理器的积分时间常数。②设置值越小，积分速度越快。参数数值根据详细的伺服驱动系统型号和负载情况确定。普通情况下，负载惯量越大，设定值越大。③在系统不产生振荡的条件下，尽量设定较小的值。3.4.3进给伺服系统各类缺点的反映方式机床进给伺服系统的缺点按机床提供的报警方式大致可分为三类：1〕CRT或操作面板上显示报警内容，它是利用软件的诊断程序来实现。2〕利用进给伺服驱动单元上的硬件〔如发光二极管或数码管指示，保险丝熔断等〕显示报警驱动单元的缺点。3〕进给运动不正常，但没有任何报警指示。3.4.3进给伺服系统各类缺点的反映方式机床进给伺服系统的缺点按机床提供的报警方式大致可分为三类：1〕CRT或操作面板上显示报警内容，它是利用软件的诊断程序来实现。2〕利用进给伺服驱动单元上的硬件〔如发光二极管或数码管指示，保险丝熔断等〕显示报警驱动单元的缺点。3〕进给运动不正常，但没有任何报警指示。1.进给伺服系统出错报警缺点这类缺点的原因，大多是速度控制单元方面的故障引起的，或是主控制印制线路板与位置控制或伺服信号有关部分的缺点。可根据报警所显示的内容去排除。IPM报警a.假设不断出现，改换IPM模块或小接口板，此缺点情况普通用万用表不能测出b.假设与时间有关，当停机一段时间再开，报警消逝，那么能够是IPM太热，检查能否负载太大c.用交换法判别是单元内的缺点还是单元外的缺点，并进展相应处置3.4.4进给伺服常见报警2.检测元件〔测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器等〕或检测信号方面引起的缺点例如：某数控机床显示“主轴编码器断线〞。缘由有：①电机动力线断线。假设伺服电源刚接通，尚未接到任何指令时，就发生这种报警，那么由于断线而呵斥缺点能够性最大②伺服单元印制线路板上设定错误，如将检测元件脉冲编码器设定成了测速发电机等③没有速度反响电压或时有时断，这可用显示其来丈量速度反响信号来判别，这类缺点出检测元件本身存在缺点外，多数是由于衔接不良或接通不良引起的④由于光电隔离板或中间的某些电路板上劣质元器件所引起的。当有时开机运转相当长一段时间后，出现“主轴编码器断线〞，这时，重新开机，能够会自动消除缺点3.过热报警缺点伺服电机，伺服变压器，伺服单元和放电单元的热维护开关断开①伺服电机过热a.关机一段时间后，再开机，假设没有报警声音，那么能够机械负载太大，或伺服电机缺点，检修机械或改换伺服电机b.假设还有报警，检查伺服电机上的热维护开关能否断开或反响断线c.改换伺服放大器②放点单元过热〔伺服放大器检测到放电电路热维护开关断开〕a.检查能否衔接有外部放电单元，假设没有，外部放电单元热维护开关接线端子必需短接b.察看假设不是一开机就有此报警，而是加工到一定时间后才报警，关机一段时间后再无报警，而是加工到一定时间后再开无报警，那么检查能否机械侧缺点，或有频繁加减速，修正加工程序或机械检修c.用万用表检查外部放电单元热维护开关接线端子两端能否短接，假设开路，改换放电单元或衔接线d.伺服放大器的内部过热检测电路缺点，改换伺服放大器或修缮③伺服放大器检测到主回路过热a.关机一段时间后，再开机，假设没有报警产生，那么能够机械负载太大，或伺服电机缺点，检修机械或改换伺服电机b.假设还有报警，检查IPM模块的散热器上的热维护开关能否断开，改换c.改换伺服放大器例如：某直流伺服电机过热报警，能够缘由有：①过负荷。可以经过丈量电机电流能否超越额定值来判别。②电机线圈绝缘不良。可用500V绝缘电阻表检查电枢线圈与机壳之间的绝缘电阻。假设在1MΩ以上，表示绝缘正常，否那么应清理换向器外表的炭刷粉末等。③电机线圈内部短路。可卸下电机，测电机空载电流，假设此电流与转速成正比变化，那么可判别为电机线圈内部短路。应清扫换向器外表，如外表上有油更易引起此缺点。④电机磁铁退磁。可经过快速旋转电机时，测定电机电枢电压能否正常。如电压低且发热，那么阐明电机已退磁。应重新充磁。⑤制动器失灵。当电机带有制动器时，如电机过热那么应检查制动器动作能否灵敏。⑥CNC安装的有关印制线路板不良。4.电机过载①机床负荷异常，引起电机电流超越额定值。这可以用检查电动机电流来判别。此时需求变卦切削条件，减轻机床负荷②印制电路板设定错误。亦即应确定电动机过载的设定能否正确③印制线路板不良④对于交流伺服来说，没有脉冲编码器反响信号也会引起电机过载报警⑤起动扭矩超越最大扭矩或者负载有冲击景象；电机振动或抖动⑥电机或编码器配线异常〔配线不良或衔接不良〕⑦编码器有缺点〔反响脉冲与电动机转角不成比例变化，而有腾跃〕4.1电机过载〔进给过载报警〕①切削力过大、加工力过大、进给过快，降低进给速度及减少加深②进给丝杆传动扭矩大〔超越设计要求〕，传动皮带过紧，丝杆，螺母座未安装好或螺母座端面与丝杆中心线不正。调整皮带、丝杆、螺母座a.丝杠、螺母研损，换新丝杠b.丝杠轴承研损，换轴承c.传动导轨面研损，修机床导轨面d.压板面或镶条研损，修压板镶条③丝杆与导轨平行差，调查丝杠位置④导轨面平面度差；压板面与导轨面平行差；两导导游轨面平行差，调查、修缮⑤丝杠轴承锁紧螺母、螺纹与端面超差，修锁紧螺母端面⑥压板、镶条的接触为中间硬，呵斥导向不好，运动中磨损呵斥⑦丝杠导轨短少光滑5.伺服单元过电流报警1)伺服驱动器的电路板与热开关衔接不良2)U、V、W与地线衔接错误，或它们之间存在短路3)伺服驱动器缺点〔电流反响电路、功率晶体管或者电路板缺点)4)因负载转动惯量大并且高速旋转，动态制动器停顿，制动电路缺点5)伺服驱动器的安装方法〔方向、与其他部分的间隔〕不适宜6)负载能否过大，能否超出再生处置才干等7)伺服驱动器的风扇停顿转动8)电机线圈能否烧坏，用绝缘表测绝缘。应为无穷大，假设很小那么损坏9)电机动力线能否绝缘不好〔线破或电机插头进水〕10)检查主回路的IGBT或IPM模块能否烧坏，呵斥异常电流报警。此类报警多数都是由于模块短路引起，用万用表二极管档测对应的轴U、V、W。对十、一的导通压降，假设为0，那么模块烧坏，可先拆开外壳，然后将固定模块的螺钉拆下，改换模块11)假设一上电就有报警，与其他单元互换接口板，假设缺点转移，那么接口板坏12)与其他单元互换控制板，假设缺点转移，那么改换控制板或修缮13)检查系统的伺服参数设定能否有误14)伺服电机与伺服单元不匹配，或电机代码设定错误15)假设与时间有关，当停机一段时间再开，报警消逝，那么能够是IPM太热，检查能否负载太大6.伺服单元过电压报警①负载转动惯量过大〔再生才干缺乏〕②内部或外接的再生放电电路缺点〔包括接线断开或破损等〕③加减速时间过小，在降速过程中引起过电压④检查AC电源电压〔能否有过大的变化〕7.伺服单元欠电压报警①电源容量太小或AC电源电压过低②伺服驱动器的保险丝熔断③冲击电流限制电阻断线〔电源电压能否异常，冲击电流限制电阻能否过载〕④伺服ON信号提早有效⑤电机主电路用电缆短路⑥发生瞬时停电⑦整流器件损坏或伺服驱动器缺点8.速度单元的断路器断开报警①干扰。有时速度单元受外界的干扰影响，断路器自动断开②机床负荷异常。这可以用示波器检查机床在快速进给时的电动机电流能否超越额定值来判别机床负荷能否异常③速度控制单元内整流用二级管模块不好④印制电路板不好或印制板与速度控制单元之间的衔接不好9.停机误差过大或运转时误差过大报警①位置偏向设置错误。因此要仔细检查参数的设定值②超调。在数控系统中加/减速时间里，假设电动机没有流过加减速时必要的电流，从而使位置控制回路的误差添加。当用示波器察看速度控制单元的指令波形，应使超调量在5％以下。为了消除本报警，可加大数控系统的加减速时间和加大速度控制单元的增益③输入电源电压太低④衔接不良。如测速机信号线、电机动力线等的衔接不良均会引起误差过大⑤数控系统的位置控制部分和速度控制部分的缺点⑥假设是直流伺服电动机，那么电机的碳刷接触不良也会引起误差过大10.漂移补偿量过大报警①衔接不良。这里指的衔接有两个方面。一是电动机动力线衔接不良，二是电动机和检测元件之间的衔接不良②CNC系统中有关漂移量补偿的参数设定错误引起的③速度控制单元CNC安装的主板的位置控制部分有缺点11.不能预备好系统，报警显示伺服VRDYOFF〔0,16/18/0i为401〕系统开机自检后，假设没有急停和报警，那么发出*MCON信号给一切轴伺服单元，伺服单元接遭到该信号后，接通主接触器，电源单元吸合，LED由两块杠〔――〕变为00，将预备好〔电源单元预备好〕信号，送给伺服单元，伺服单元再接通继电器，继电器吸合后，将*DRDY信号送回系统，假设系统在规定时间内没有接遭到*DRDY信号，那么发出此报警，同时断开各轴的*MCON信号，因此，上述一切通路都是能够的缺点点。1)检查各个插头能否接触不良，包括控制板与主回路的衔接以及电源单元与伺服单元、主轴单元的衔接2)检查LED能否有显示，假设无显示。那么是板上不能通电或电源回路坏。检查电源单元输出到该单元的24V能否正常，检查控制板上的电源回路能否烧坏。修缮该单元3)检查外部交流电压能否都正常，包括：电源单元三相200V输入〔端子R.S.T.〕，单相200V输入4)检查控制板上各直流电压能否正常，假设有异常，检查板上的保险及板上的电源回路有无烧坏的地方5)仔细察看电源单元LED能否变00后〔吸合〕再断开〔变为两横杠一一〕，还是根本就不吸合〔不断是两横杠不变〕。假设是吸合后再断开，那么能够是电源单元缺点，假设根本不吸合，那么能够是接线问题或接线有断线或电源单元有问题，仔细检查各单元之间的连线6)检查电源单元的急停*ESP和*MCC回路〔假设这两各回路有问题也是两横杠不变〕，*ESP应为短路，*MCC应与接触器的线圈串连到交流电源上7)仔细检查单元的LED在变00后〔吸合〕一切伺服单元的一个横杠能否变为0，还是根本就不吸合〔不断是一横杠不变〕。假设是双轴或三轴，那么只需有一轴不好就不吸合。假设一个轴不断不吸合，那么可判别为该伺服单元的缺点，检查该单元的继电器并改换，假设改换继电器还不能处理，那么改换伺服单元的接口板8)察看一切伺服单元的LED上能否有其他报警信号，假设有，那么先排除这些报警9)假设是双轴伺服单元，那么检查另一轴能否未接或接触不好或伺服参数封上了〔0系统为8×09＃0，16/18/0i为2021＃0〕10)检查s1，s2设定能否正确，s1，s2设定如下：s1－TYPEA,s2－TYPEB11)假设以上都很正常，那么CN1指令线或系统轴控制板缺点12．风扇报警风扇过热，或风扇太脏，或损坏①察看风扇能否有风，假设没风或不转，拆下察看扇叶能否有较多油污，用汽油或酒精清洗后再装上，假设还不行，改换风扇②改换小接口板或修缮③拆下控制板，用万用表丈量有风扇插座处到CN1〔衔接小接口板〕的线路能否有断线13.系统出现“VDRYON〞报警系统再*MCON信号还未发出就曾经检测到*DRDY信号，即伺服单元比系统早预备好，系统以为这样为异常①查主回路接触器的触点能否接触不好，或是CN1接线错误②查能否有维修人员将系统指令口封上或指令口有问题14.串行编码器通讯错误报警单元检测到电机编码器断线或通讯不良①检查电机的编码器反响线与放大器的衔接能否正确，能否结实②假设反响线正常，改换伺服电机或编码器③假设是偶尔出现，能够是干扰引起，检查电动机反响线的屏蔽线能否完好15.编码器脉冲计数错误报警伺服电机的串行编码器在运动中脉冲丧失，或不计数①关机再开，假设还有一样报警，改换电机或编码器或反响线②假设重新开机后报警消逝，那么必需重新前往参考点后再运转其他指令③能够是干扰引起，关机再开16.电池低电压报警绝对编码器电池电压太低，需改换①检查伺服放大器上的电池能否电压不够，改换电池②执行回参考点操作17．轴参数设置错误报警〔数字伺服报警〕①电机型号参数的设定值在制定范围之外②电机旋转方向参数没有设定正确的值③电机每转的速度反响脉冲数设定了错误数据④电机每转的位置反响脉冲数设定了错误数据⑤没有设定柔性进给齿轮比或设定了错误数据⑥CNC的控制轴数参数值与设定值不符〔只需3轴，而设定4〕或设定了不延续的值⑦PMC轴控制的扭矩控制中，参数设定错误18．断线报警①光栅尺或电机编码器电源线或信号线电缆断线②衔接插头或衔接器零落或插接不可靠③光栅整形器缺点④伺服单元缺点⑤屏蔽不良，信号被干扰3.4.5进给伺服驱动系统常见缺点及处置1.位置跟踪误差超差报警1)电机过载2)伺服变压器过热3)伺服变压器维护熔断器熔断4)输入电源电压太低5)伺服驱动器与CNC之间的信号电缆衔接不良6)干扰7)参数设置不当〔位置偏向值设定错误〕8)伺服电机不良9)电机的动力线和反响线衔接缺点10)速度控制单元缺点以及系统主板的位置控制部分缺点11)伺服参数设置不当或错误12)编码器不良13)衔接不良引起14)机械传动系统引起2.任务过程中，振动或爬行①传动环节间隙过大②导轨的阻尼过小③电动机负载过大④伺服电动机或速度位置检测部件不良⑤外部干扰、接地、屏蔽不良等等⑥驱动器的设定和调整不当例1：一台配套某系统的加工中心，进给加工过程中，发现X轴有振动景象。分析与处置过程：加工过程中坐标轴出现振动、爬行景象与多种缘由有关，缺点能够是机械传动系统的缘由，亦能够是伺服进给系统的调整与设定不当等等。

维修时经过互换法，确认缺点缘由出在直流伺服电动机上。卸下X轴电动机，经检查发现6个电刷中有2个的弹簧曾经烧断，呵斥了电枢电流不平衡，使电动机输出转矩不平衡。另外，发现电动机的轴承亦有损坏，故而引起Y轴的振动与过电流。改换电动机轴承与电刷后，机床恢复正常。例2：配套某系统的加工中心，在长期运用后，手动操作Z轴时有振动和异常响声，并出现“挪动过程中〞Z轴误差过大〞报警。利用手动转动机床Z轴，发现丝杠转动困难，丝杠的轴承发热。经仔细检查，发现Z轴导轨无光滑，呵斥Z轴摩擦阻力过大；重新修缮Z轴光滑系统后，机床恢复正常。

3.运动失控〔飞车〕系统未给伺服单元指令，而电机自行行走。是由于正反响或无速度反响信号引起的，所以应检查伺服输出，速度反响等回路。A.直流伺服系统a.检查三相输入电压能否缺相，或保险能否有一烧断b.查外部接线能否正常，包括：三相输入相序U、V、W能否正确，输出到电机的十、一端子能否接反，插头能否松动c.查电机速度反响能否正常，能否接反能否断线能否无反响d.交换控制电路板，假设缺点随控制板转移那么是电路板缺点e.系统的速度检测和转换回路缺点B.交流伺服系统a.伺服电机U、V、W相序接错b.速度反响信号断线或接成正反响c.位置反响信号断线或接成正反响〔PA与PB接错〕4.机床定位精度或加工精度差机床定位精度或加工精度差可分为定位超调、单脉冲进给精度差、定位点精度不好、圆弧插补加工的圆度差等情况1)加/减速时间设定过小2)电动机与机床的衔接部分刚性差或衔接不结实3)机械传动系统存在爬行或松动4)伺服系统的增益缺乏5)位置检测器件〔编码器、光栅〕不良6)速度控制单元控制板不良7)机床反向间隙大、定位精度差8)位置环增益设定不当9)各插补轴的检测增益设定不良10)感应同步器或旋转变压器的接口板调整不良11)丝杠间隙或传动系统间隙过大5.超速①测速反响衔接错误，如：被接成正反响或断线②在全闭环系统中，联轴器、电动机与任务台的衔接不良，呵斥速度检测信号不正确或无速度检测信号③位置控制板发生缺点，是来自F/V转速的速度反响信号为输入到速度控制单元④速度控制单元设定不当⑤系统参数〔最高运转速度〕设置过低6.窜动①测速信号不稳定，如测速安装缺点、测速反响信号干扰等②速度控制信号不稳定或遭到干扰③接线端子接触不良，如螺钉松动等。当窜动发生在由正向运动向反向运动的瞬间，普通是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致7.爬行①进给传动链的光滑形状不良②伺服系统增益设置过低③外加负载过大④连轴器有裂纹或松动8.伺服电动机不转1)检查数控系统能否有速度控制信号输出2)检查使能信号能否接通。经过CRT察看I/O形状，分析机床PLC梯形图〔或流程图〕，以确定进给轴的启动条件，如光滑、冷却等能否满足3)对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动能否释放4)进给驱动单元缺点5)伺服单元、电机损坏

6)伺服动力电源未接通7)伺服驱动器的参数设置不正确8)坐标轴参数设置不正确9)硬件配置参数不正确10)机床锁住11)电机堵转9.回参考点缺点①回参考点减速开关产生的信号或零位脉冲信号失效②脉冲编码器零标志位或光栅尺零标志位有缺点③参考点开关档块位置设置不当10.伺服电机静止时抖动或尖叫〔高频振荡〕往往是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的①位置反响电缆未接好②位置检测编码器任务不正常③特性参数调得太硬，检查伺服单元有关增益调理的参数，仔细调整参数〔可以适当减小速度环比例增益和速度环积分时间常数〕11.加工任务尺寸出现无规律变化①机械传动系统的安装、衔接与精度不良②伺服进给系统的设定与调整不当③干扰④弹性连轴器未能锁紧12.伺服电动机开机后即自动旋转①位置反响的极性错误②由于外力使坐标轴产生了位置偏移③驱动器、测速发电机、伺服电动机或系统位置测量回路不良13.定位超调〔位置“过冲〞景象〕①加减速时间设定过小②位置环比例增益设置过大③速度环比例增益设置过大④速度环积分时间设置过小14.SIMPDRIVE电源模块缺点611系列电源模块有非受电源〔UE〕模块与可控电源〔I/R〕模块两种根本构造方式，用来提供伺服驱动的DC600V/625V直流母线电压。•非受控电源模块〔UE〕，主回路采用二极管整流，经过制动电阻释放因电动机制动，电源动摇产生的能量，坚持直流母线电压的根本不变，因此，普通用于小功率〔<15KW〕，特别是制动能量较小的场所•可控电源模块〔I/R〕，主回路采用晶体管整流，PWM闭环控制，它可以经过再生制动方式，将直流母线上的能量回馈电网，用于大功率、制动频繁、回馈能量大的场所•电源模块由整流点抗器〔内置式或外置式〕，整流模块、预充电控制电路、制动电阻以及相应的接触器、检测、监控电路组成•驱动器与运转有关的重要参数，如：直流母线电压、辅助控制电源±15V电压、＋5V电压，以及电源电压过低或缺相都在电源模块中进展监控，并作为“驱动器预备好〞的先决条件•电源模块带有预充电控制与浪涌电流限制环节，预充电完成后自动闭合主回路接触器，提供DC600V/625V直流母线电压•当电源模块直流母线预充电完成，监控模块电源模块无缺点时，电源模块“预备好〞灯亮，同时“预备好〞继电器吸合，并输出触电信号①“预备好〞灯不亮〔“预备好〞继电器不吸合〕a.直流母线电压过高b.＋5V电压太低c.输入电源过低或缺相d.与电源模块相衔接的轴驱动模块存在缺点e.DC环电压正在充电中〔需等待〕②整个驱动组脉冲失能a.＋/－15V电源缺点b.＋5V电源缺点③机床不能运转63与/或64端信号丧失。检查接点及PLC程序15.FAUNCα系列电源模块PSM缺点①PSM显示两横〔一一〕，系统显示“DRDYOFF〞〔未预备好〕电源报警a.检查SVM能否有缺点〔缺点连锁〕b.检查PSM的*ESP能否断开，正常情况是短路。假设开路，查外部*ESP电气回路c.用万用表检查MCC进线的三相200V〔也有380V的高压类型的〕能否有缺相。d.检查MCC的触点和线圈能否有缺点e.察看MCC能否吸合后马上断开，假设根本没有吸合，再仔细听PSM的小继电器能否有一下响声，假设有，那么证明PSM本身是好的。改换继电器，或检查MCC输出线以及MCC的交流电源f.检查PSM、SPM、SVM之间的衔接线能否衔接错误或衔接不牢靠g.改换电源单元控制板或修缮②电源模块检测到IPM模块缺点a.用万用表检查主回路的IPM模块U、V、W对十，一的导通压降，假设有异常，改换IPM模块〔普通是击穿短路〕b.假设改换IPM模块后还有报警，将SPM单元送修③检测到主回路电流异常a.IGBT模块损坏，改换IGBT模块，同时改换驱动板，并检查主回路底板上的六组驱动电阻，6.2Ω和10KΩ，假设有电阻值不对，改换b.假设IGBT模块都是好的，检查给电源模块供电的接触器MCC的触点或线圈能否正常，假设不正常那么须改换c.检查SPM的控制板有一继电器〔在MCC插座的侧面，很容易损坏，假设坏了须改换，假设烧的严重，改换控制板〕④冷却风扇〔24V〕异常，直流侧低电压，直流侧高电压，控制回路硬件缺点，控制侧极的电源回路缺点等报警16.伺服电源缺点①伺服变压器输入端短路器跳闸过流、短路、断路器内部缺点等②机床进展预启动操作后，伺服变压器控制接触器未吸合a.机床操作面板上预启动按钮接触不良或损坏b.控制电路接触不良，衔接不好或断线c.接触器接触不良或损坏③伺服变压器温控开关断开a.电气控制柜过热，伺服变压器温度升高，伺服变压器内温控开关断开b.负载过重引起伺服变压器温度升高，伺服变压器内温控开关断开④伺服变压器损坏a.外部电源超越机床电源要求b.输出短路、串接；负载过大等引起电流过大，温度升高，过热维护开关未跳，没起到维护作用c.伺服变压器内部短路，短路⑤伺服系统无输入电源伺服变压器输出端接触器未吸合或断路器关断〔跳闸〕17.伺服放大器损坏①外部短路、缺相、相间短路，电机损坏引起当出现此缺点应立刻关机切断电源，在没有判别出故障情况，普通不再送电，以免缺点扩展。缺点分析与修缮方法如下：将轴模块上电机电源线和直流母线〔P、N〕衔接条拆下，用数字式万用表二极管档分别丈量直流母线〔P、N〕与U、V、W端，察看显示数据，正反均测。假设三项测试显示的数据根本一致〔正、反〕，然后再用欧姆档〔MΩ档〕本别测P、N、U、V、W对地电阻，大于10MΩ,普通轴模块没有损坏。假设有一项显示的数值偏小或为“O〞，该项的功率模块内部短路；显示的数值偏大或为“1〞，该项的功率模块内部断路；假设丈量PN端显示的数值偏小或为“O〞，功率模块内部短路，请制造厂协助修缮②伺服模块内部缺点按伺服维修阐明数中的方法进展各电源测试与缺点分析和维修③电机损坏用万用表，本别丈量三相绕组的阻值，应一致；用500型摇表丈量绝缘电阻，应大于1MΩ。假设不一致或通路、断路、对地电阻小于1MΩ，电机有缺点或损坏，修缮或改换电机19.伺服电机缺点①电机后盖有裂痕，碰撞引起，修缮或改换②电机外表，螺纹部的凹处有油污，切削液等机床运用久，油污、切削液侵入。定期检查，擦去，并找出切削液侵入的来源，加以防护，以免化学反响，涂层侵入，呵斥破坏③电机温升超标负荷过大，改善运用条件〔切削量、进给速度、刀具和工件分量等〕④电机损坏a.电机内部绕组短路、断路，检查确认后，改换电机b.电机电源短路，缺相呵斥电机烧毁，测试检查，找出缺点缘由，排除缺点后，改换电机c.长期超载任务，电流超标，改善运用条件⑤电机运转中出现振动，噪声超标a.电机内轴承光滑不良，磨损或损坏b.机床是运用久，机械发生变化，伺服增益参数与之不匹配，重新调整伺服增益参数⑥出现反响报警电机内装编码器不良或损坏，按伺服电机维修阐明说中的方法进展修缮或改换⑦电机绝缘降低机床长期载湿度超标的环境下20．伺服电机缓慢转动零漂①伺服单元参数错②坐标轴参数设置错误③数控安装与伺服单元之间的控制电缆衔接不良④伺服单元控制输入信号和反响信号遭到干扰21.电机失速或暴走〔机床失控〕①即电机的速度不按指令走，所以，从指令到速度反响回路，都有能够出缺点②可经过互换单元来初步断定能否为控制单元还是电机缺点，普通是单元的能够性大③另外可查看能否为上电就报警还是速度高了报警。假设上电就报警，那么有能够是主回路损坏。假设是高速报警而低速正常那么能够是控制板或电机有问题，这也可经过交换伺服单元来判别④D/A转换电路缺点或伺服速度接口电路缺点〔主板、速度控制单元缺点〕⑤位置检测速度检测信号不良⑥电动机或位置编码器缺点22.任务台运动时振动〔运动不平稳〕①传动环节间隙过大②导轨的阻尼过小③电动机负载过大④伺服电动机或速度位置检测部件不良⑤外部干扰接地屏蔽不良⑥驱