三菱CNC伺服系统故障诊断及排除

故障1上电后伺服电动机电流持续上升直至报警

　　故障现象:有很多例这样的情况，开机不久，某一伺服电动机就出现“过载”或“过电流”报警，有几例是如果不驱动伺服轴，该轴不报警，一旦仅仅做点动运行，也发生“过载”或“过电流”报警。而实际情况是电动机空载运行。

　　分析及处理:既然是“过载”，“过电流”报警，应该是伺服电动机带上了很大负载，但电动机现在是空载，为什么会出现这种故障现象呢?

　　打开CNC上的“伺服监视”画面，观察到只要发出“点动”信号，伺服电动机转动后即使立即停止，电动机电流持续上升，直到超过设定的极限后发出报警。

　　在调试阶段:

　　(1)检查电动机型号参数##222s，该参数设置错误也会出现上述故障现象。

　　(2)检查电动机与驱动器的三相电源U,V,W是否对应，相序错误会引起此类故障。

　　(3)机械安装有问题，伺服电动机轴受到了来自机械方面的过大的扭矩。伺服电动机的工作特性是保持在NC系统的“指令位置”，而来自机械方面的过大的扭矩迫使伺服电动机离开其“指令位置”，两方面互相作用，伺服电动机一直在不断工作，所以在“伺服监视”画面就看到“电流持续上升”。

　　(4)如果“反向间隙"#2011,#2012设置过大也会加剧由于机械安装不当引起这类过载现象。

　　故障排除:要求厂家将伺服电动机拆下，检查安装的同心度及其他影响伺服电动机轴受力的情况。重新安装后，该故障排除。

　　也有几例是工作过一段时间后电动机仍然出现上述故障现象，经过重新拆装电动机后故障消除。

故障2上电后运行，伺服电动机发热直至冒烟

　　故障现象:某客户大型压力机数控系统为三菱M64，伺服电动机7. 5 kW。交付使用3个月后，点动运行，该电动机出现发热，手摸上去烫手，甚至冒烟。但并未出现“过载”、“过电流”报警。

　　观察和分析:在显示屏的“伺服监视”画面，电流偏高。用手摸伺服电动机，电动机发热烫手。该电动机带有抱闸，其电动机发热部位正是抱闸处，其余部位不发热。因此判断是抱闸未打开，电动机强制运行而引起的摩擦发热。

　　三菱伺服电动机抱闸电压是DC24V，不分极性，用万用表检查控制柜内的DC24V电源，电压达到DC24V，且上电后已发出打开抱闸信号，电动机是新的(假设电动机不存在问题)，是哪个环节出了问题呢?

　　仔细观察该设备，该设备是大型压力机，从控制柜到伺服电动机距离约10m，这段距离可能造成电压降。用万用表检查伺服电动机的抱闸接头，其电压只有DC22V，而标准要求为DC24V士5%，即抱闸电压在DC22.8V-DC25.2V。很可能是由于抱闸接头部的DC电压过低，造成了抱闸不能打开。

故障排除:将控制柜内的DC24V电源电压调高，使抱闸处电压达到DC24V，这样抱闸就可以打开，电动机可以正常运行了。

　　小结:运行中电动机无故出现抖动，运行不畅，电动机电流升高甚至过热过载也应该首先检查抱闸是否打开。三菱伺服电动机的电动运行能力较强，即使带抱闸运行，有时也未必报警，但可以观察到运行不畅，电动机电流升高。因此，凡是出现电动机运行不畅，检查抱闸是必须的。

　　而且该抱闸对电压的要求较高，如果达不到DC24V就可能时断时续，引起电动机运行的抖动。

　　引起电动机运行不畅的第二个原因是相序不对，相序不对会引起电动机颤动、闷响，这是必须注意的。

故障3伺服轴一运动就出现“过极限报警”

　　基本配置:数控热处理机床，三菱数控C64系统NC轴:5轴使用绝对值检测系统。

　　故障现象:5个轴的绝对值原点全部能正常设置，无报警;但点动试运行时，第1-4轴能正常运行，第5轴不能正常运行，一运动就出现“过极限报警”。

　　检查:第5轴软极限参数##2013,#2014设置正常，该参数没有问题。

　　将第5轴改为“相对值检测系统”，可点动运行。不出现”过极限报警”。客户称该系统参数是直接从另一多轴(8轴)系统复制过来的。

　　分析:如果该现象与“绝对值检测系统”有关，为何其他4轴能在“绝对值检测系统”下正常工作?如果与轴数有关，同样系统已使用多次，如果与参数有关，为何在“相对值检测系统”下能够点动?

　　判断:既然第5轴在“绝对值检测系统”下点动出现“过极限报警”报警，而在“相对值检测系统”又可正常工作，该系统可控制NC轴为8轴，所以可判定系统硬件无问题，问题仍然是参数问题，要么有某一参数在起作用，要么有参数互相冲突。

　　处理:继续检查参数，特别是检查“绝对值检测系统”与软极限有关的参数，当检查到参数#8204时，发现第5轴参数与其他轴不同，将其修改后，第5轴能够正常运行;参数#8204的含义是—行程极限负值，参数##8202,#8203,#8204,#8205都与行程范围有关;参数##8204 , #18205规定了第2类行程限制范围，而参数#8202,#8203规定了对第2类行程限制范围的检查是有效还是无效，一般默认值是有效;所以一旦对第2类行程限制范围设定了数值(设定了参数#8204,#8205的数值)，上电后就进行检查。

　　对于上述的故障现象而言:在使用“绝对值检测系统”时，系统在上电后就已经建立了坐标系，如果对第2类行程极限也进行了设置，系统一直在进行检测，当行程极限很小时，一点动就会出现报警。

　　而使用“相对值检测系统”时，上电后并未马上进行回原点操作，系统尚未建立坐标系，所以可进行点动操作而不报警。这就是造成令人迷惑的原因。

故障4 伺服轴运行出现闷响

　　故障现象:某配用三菱M64系统的加工中心经过搬迁后重新安装，客户报告开机运行时X轴工作台运行出现极大的闷响声。而在原厂运行时一切正常。原参数未修改过。

　　分析:伺服电动机运行出现闷响是振动的一种，一般是伺服电动机运行频率区域与机床固有频率区重合，形成共振而表现成剧烈的振动。该加工中心经过搬迁后重装，其固有频率可能发生改变，形成共振。

　　处理:建议客户修改参数#2238。该参数的作用是设定“共振频率”，即使电动机运行时避开这一频率。若机床的安装比以前更紧固，共振频率会降低，则降低该参数值，反之升高。照此建议修改参数后振动消除。

故障5 伺服电动机运行时有闷响声，电动机有发热现象

　　基本配置:立式淬火机床，E60数控系统，运动轴为垂直轴。该机床刚交付使用。

　　故障现象:伺服电动机运行时有闷响声，电动机有发热现象。

　　分析与处置:建议客户先检查参数，发现速度环增益参数#2205 = 60，这一参数设置值远小于标准值，要求客户将#2205参数设置为适当值##2205二150后，故障消除。当##2205参数设置过小时，会出现上电后颤动、抖动、巨大噪声等现象。

　　对于电动机发热问题的处理:对立式淬火机床而言，其伺服电动机带动垂直轴运行，垂直方向带有平衡配重，如果平衡配重不合理，就会造成电动机上下行的工作负载相差过大，电动机某一方向运行时电流过大，电动机就会发热。

　　简易的调整方法是:打开“伺服电动机诊断画面”，观察伺服电动机上下行运行时的电流，先调整稳态时的电流，通过加减配重块使上下行稳态时的电流大致相等。再观察加减速时的电流是否有超过额定电流3倍的情况，如果有这种情况，就将加减速时间延长，使最大电流减小。