现代数控机床以伺服驱动为主流,包括伺服驱动器和伺服电动机。伺服系统有半闭环和闭环系统之分。和传统的步进电动机相比,伺服电动机上都装有测量反馈装置,具有定位精度高、效率高、响应快、最低速和最高速之间转换平滑等优点。如果伺服驱动器或伺服电动机出现故障,都会有相应的报警代码显示在驱动器显示屏上。以下基于广州数控GSK980TD系统,分析伺服系统的故障现象和排除方法。
1 伺服驱动故障排除的一般原则
一般来说驱动器若一通电就出现报警,很有可能是驱动器已经烧坏。若在运行过程中或者通电一段时间以后才出现报警,则很有可能是外部问题造成。驱动器的报警代码不可能100% 准确,但却为维修人员提供了一个参考依据和方向,在维修时应注重分析,处理的时候应该遵循由外到内的原则。不论哪种故障,检修都可以对以下内容作详细分析: 系统及驱动器的参数设置是否正确; 供电电压是否正常; 线路是否有开路和短路现象; 电动机的绝缘度是否良好; 驱动器和电动机本身是否有故障。
2 常见故障的表现形式和排除方法
以广州数控GSKDA98A 伺服驱动器和SJT 系列伺服电动机为例。
2.1 驱动器出现1 号报警
1 号报警含义是超速。如果驱动器一接通电源就出现该报警,则很可能是驱动器或电动机损坏,需要更换或维修。如果是电动机运行时才出现,应该考虑到: 驱动器和电动机的参数是否匹配; 系统输出的脉冲指令频率是否过高; 加减速时间常数是否过小; 电子齿轮比设置是否过大; 驱动器增益参数不合适引起的超调等。
2.2 驱动器出现2 号报警
2 号报警代表主电路过压。如果驱动器一接通电源就出现该报警,可能是驱动器有故障,需要更换或维修。如果是电动机运行时才出现,应该重点考虑:供给驱动器的电源电压是否过高; 驱动器内部制动电阻或制动晶体管是否损坏等。
2.3 驱动器出现3 号报警
3 号报警含义是主电路欠压。其原因既可能是驱动器本身硬件损坏,也可能是外部电动机绝缘度低或动力线短路。如果是在机床运行过程中出现的,则可以考虑: 供电电压是否良好; 各级电源线的接线头是否牢固等。
2.4 驱动器出现4 号报警
4 号报警的意思是位置超差。对于该种报警,首先应想到是机械过紧,可以用手感觉一下传动件是否过紧或卡住; 其次,如果电动机在运行的时候很快地窜动一下,紧接着驱动器出现4 号报警,这种故障通常是由于驱动器接收电动机编码器的反馈信号异常造成的。
2.5 驱动器黑屏,与没通电时候一样,但有正常的工作电压输入遇到这种情况不能马上判断为驱动器损坏,也有可能是外部线路短路。在处理的时候应先把必要的供电电源之外的其他接线全部去掉; 如果此时有显示,则为外部接线有短路,应着重检查电动机接线,如果电动机接线没问题,但还是出现黑屏,则为驱动器硬件故障,需要更换或维修。如果驱动器黑屏是在电动机运行过程中出现,应该先检查供电电压是否正常,U、V、W 的动力线是否有短路,电动机绝缘是否良好。如电动机绝缘损坏,要先维修好电动机,并且要按照相关规定要求将机床正确接地。