西門子伺服驅(qū)動(dòng)器維修常見故障如下：
故障分析； 其主電路主要由整流電路、濾波電路、逆變電路及制動(dòng)單元等幾部分構(gòu)成，其中IGBT(絕緣柵雙極晶體管)構(gòu)成了變頻器主要硬件，各部分電路功能簡(jiǎn)述如下:
1.整流電路
由VD1~VD6組成三相橋式全波整流電路將三相交流電整流成直流電。
2.濾波電路
整流電路輸出的直流電壓為脈動(dòng)的直流電壓，因而需濾波電路濾去電壓波紋，同時(shí)它還在整流電路與逆變電路起到儲(chǔ)能作用。
3.逆變電路
由開關(guān)管V1~V6構(gòu)成逆變電路將直流電壓逆變成三相頻率、電壓可調(diào)的交流電以驅(qū)動(dòng)三相電動(dòng)機(jī)，是變頻器實(shí)現(xiàn)變頻的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
4.限流電路
由限流電阻R及開關(guān)K構(gòu)成，由于上電瞬間濾波電容端電壓為零，上電瞬間電容充電電流較大，過大的電流可能損壞整流電路，為保護(hù)整流電路在變頻器上電瞬間限流電阻串聯(lián)到直流回路中，當(dāng)電容充電到一定時(shí)間后通過開關(guān)K將電阻短路。
5.制動(dòng)電路
由制動(dòng)電阻RB及開關(guān)管VB構(gòu)成，主要作用是用于消耗電動(dòng)機(jī)反饋回來的能量，避免過高的泵升電壓損壞變頻器。
通用型G/P系列變頻器根據(jù)功率等級(jí)的不同，所選用的IGBT主要有歐派克、三菱、東芝等不同品牌，變頻器功率在18.5kW以下的機(jī)型主電路主要采用集整流、逆變、制動(dòng)電路和溫度檢測(cè)為一體的七單元模塊構(gòu)成，22kW及以上的機(jī)型采用整流模塊和三路兩單元逆變模塊構(gòu)成。
例2.SIEMENS 8MC測(cè)量系統(tǒng)故障的維修
故障現(xiàn)象：一臺(tái)配套SIEMENS 8MC的臥式加工中心，當(dāng)X軸運(yùn)動(dòng)到某一位置時(shí)，液壓電動(dòng)機(jī)自動(dòng)斷開，且出現(xiàn)報(bào)警提示：Y軸測(cè)量系統(tǒng)故障。斷電再通電，機(jī)床可以恢復(fù)正常工作，但X軸運(yùn)動(dòng)到某一位置附近，均可能出現(xiàn)同一故障。
分析與處理過程：該機(jī)床為進(jìn)口臥式加工中心，配套SIEMENS 8MC數(shù)控系統(tǒng)，SIEMENS 6RA系列直流伺服驅(qū)動(dòng)。由于X軸移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)Y軸報(bào)警，為了驗(yàn)證系統(tǒng)的正確性，撥下了X軸測(cè)量反饋電纜試驗(yàn)，系統(tǒng)出現(xiàn)X軸測(cè)量系統(tǒng)故障報(bào)警，因此，可以排除系統(tǒng)誤報(bào)警的原因。
檢查X軸在出現(xiàn)報(bào)警的位置及附近，發(fā)現(xiàn)它對(duì)Y軸測(cè)量系統(tǒng)(光柵)并無干涉與影響，且僅移動(dòng)Y軸亦無報(bào) 警，Y軸工作正常。再檢查Y軸電動(dòng)機(jī)電纜插頭、光柵讀數(shù)頭和光柵尺狀況，均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象。
考慮到該設(shè)備屬大型加工中心，電纜較多，電柜與機(jī)床之間的電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且所有電纜均固定在電纜架上，隨機(jī)床來回移動(dòng)。根據(jù)上述分析，初步判斷由于電纜的彎曲，導(dǎo)致局部斷線的可能性較大。
維修時(shí)有意將X軸運(yùn)動(dòng)到出現(xiàn)故障點(diǎn)位置，人為移動(dòng)電纜線，仔細(xì)測(cè)量Y軸上每一根反饋信號(hào)線的連接情況，最終發(fā)現(xiàn)其中一根信號(hào)線在電纜不斷移動(dòng)的過程中，偶爾出現(xiàn)開路現(xiàn)象;利用電纜內(nèi)的備用線替代斷線后，機(jī)床恢復(fù)正常。
例3.驅(qū)動(dòng)器故障引起跟隨誤差超差報(bào)警維修
故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī)，開機(jī)后移動(dòng)機(jī)床的Z軸，系統(tǒng)發(fā)生“ERR22跟隨誤差超差”報(bào)警。
分析與處理過程：數(shù)控機(jī)床發(fā)生跟隨誤差超過報(bào)警，其實(shí)質(zhì)是實(shí)際機(jī)床不能到達(dá)指令的位置。引起這一故障的原因通常是伺服系統(tǒng)故障或機(jī)床機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的故障。
由于機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)為全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，無法通過脫開電動(dòng)機(jī)與機(jī)械部分的連接進(jìn)行試驗(yàn)。為了確認(rèn)故障部位，維修時(shí)首先在機(jī)床斷電、松開夾緊機(jī)構(gòu)的情況下，手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)Z軸絲杠，未發(fā)現(xiàn)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的異常，初步判定故障是由伺服系統(tǒng)或數(shù)控裝置不良引起的。
為了進(jìn)一步確定故障部位，維修時(shí)在系統(tǒng)接通的情況下，利用手輪少量移動(dòng)Z軸(移動(dòng)距離應(yīng)控制在系統(tǒng)設(shè)定的最大允許跟隨誤差以內(nèi)，防止出現(xiàn)跟隨誤差報(bào)警)，測(cè)量Z軸直流驅(qū)動(dòng)器的速度給定電壓，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)速度給定有電壓輸入，其值大小與手輪移動(dòng)的距離、方向有關(guān)。由此可以確認(rèn)數(shù)控裝置工作正常，故障是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的不良引起的。
檢查驅(qū)動(dòng)器發(fā)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)器本身狀態(tài)指示燈無報(bào)警，基本上可以排除驅(qū)動(dòng)器主回路的故障。考慮到該機(jī)床X、Z軸驅(qū)動(dòng)器型號(hào)相同，通過逐一交換驅(qū)動(dòng)器的控制板確認(rèn)故障部位在6RA26**直流驅(qū)動(dòng)器的A2板。
根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器的原理圖，逐一檢查、測(cè)量各級(jí)信號(hào)，最后確認(rèn)故障原因是由于A2板上的集成電壓比較器N7(型號(hào)：LM348)不良引起的：更換后，機(jī)床恢復(fù)正常。
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