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伺服電機超溫報警維修實例

來源:上海恒稅電氣有限公司   2020年07月06日 14:30  

機床在加工過程中,會不定期出現(xiàn)“300608軸Z驅(qū)動3速度控制輸出受到限制”、“軸Z定位監(jiān)控”報警。當(dāng)機床處于靜止工作狀態(tài)超過一過時間時,會出現(xiàn)“300614軸Z驅(qū)動電機超溫”,“25201軸Z驅(qū)動故障”報警。設(shè)備軸Z為垂直方向直線運動軸,軸Z配置的電機型號是1FT6105-8AC71-3AB0,與軸Y共用雙軸功率模塊,模塊型號6SN1123-1AB00-0CA1,控制模塊6SN1118-0DH23-0AA0。機械上,軸Z配備有一個平衡油缸,以平衡軸Z滑枕的重量,增加運行平穩(wěn)度。

    現(xiàn)場可以利用SINUMERIK 840D數(shù)據(jù)系統(tǒng)的診斷監(jiān)控頁面,對軸Z的工作情況進行監(jiān)測,軸Z在運動過程中,發(fā)現(xiàn)電機平滑電流達到50%~60%。當(dāng)軸Z處于靜止狀態(tài)時,電流在0~90%波動,而電機溫度則隨著電流的增加逐漸升高,當(dāng)溫度升高到100℃,系統(tǒng)發(fā)出“300614軸Z驅(qū)動電機超溫”提示。

    二、診斷維修

    1.電氣方面診斷與維修

    電氣上造成電機超溫報警的原因比較多,如電機或電纜絕緣不良、電機內(nèi)部線圈短路、電機制動器失靈、驅(qū)動器故障、過負荷等。

    (1)依次檢查功率模塊、電纜、電機的連接線、端子、插頭是否接觸良好,有無虛掃情況,排除缺相的可能性。

    (2)檢查軸Z電機電樞和電纜的絕緣情況。利用ZC25B-3型500V兆歐表,對電機電樞繞組與機殼之間的絕緣電阻,及電纜導(dǎo)線對地絕緣進行檢查,絕緣性能良好。用數(shù)字萬用表測量電樞相間電阻值,阻值平衡。

    (3)檢查驅(qū)動器參數(shù)增益是否適當(dāng)。備份現(xiàn)有NC、PLC數(shù)據(jù),然后對軸Z系統(tǒng)參數(shù)MD32200位置環(huán)增益參數(shù)、MD32300軸的加速度參數(shù)、MD1000電流環(huán)時間常數(shù)、MD1001速度環(huán)時間常數(shù)進行重新設(shè)置,故障現(xiàn)象無明顯好轉(zhuǎn),再利用840D系統(tǒng)的自帶的系統(tǒng)優(yōu)化軟件,對軸Z驅(qū)動器參數(shù)進行優(yōu)化。電機電流依然沒有改善。

    (4)檢查驅(qū)動器是否損壞。由于軸Z與軸Y共用雙軸功率驅(qū)動模塊,兩軸電機配置參數(shù)相近,于是將兩軸的線路(包括電源電纜和反饋電纜)互換,通電以后,發(fā)現(xiàn)故障出現(xiàn)在軸Y上,從而可近一步判斷,故障范圍應(yīng)該在軸Z電機及電機后側(cè)所帶的負荷上。電機電流大,應(yīng)該是存在過負荷的情況。

    (5)檢查電機制動器。檢查電機制動器電源及控制部分,一切正常。由于制動器位于電機內(nèi)部,無法檢查其工作狀況。

    (6)將數(shù)控系統(tǒng)軸Z由全閉環(huán)切換到半閉環(huán)工作狀態(tài)。電機與機械部分脫離后運行平穩(wěn),電流正常。排除電機及制動器故障,因此認定電機超溫報警是由于機械部分負荷過重所致。

    2.機械方面診斷與維修

    造成軸Z機械負荷過重的原因主要包括:電機減速箱內(nèi)部齒輪損壞、滾珠絲杠螺母副磨損、絲杠軸承磨損、軸潤滑不到位、平衡油缸工作不正常及導(dǎo)軌副磨損等。

    (1)檢查軸Z潤滑。潤滑油箱油位及潤滑泵出油壓力均正常,導(dǎo)軌及滾珠絲杠螺母副供油點正常。

    (2)檢查軸Z導(dǎo)軌副。導(dǎo)軌面無磨損,壓板、鑲條預(yù)緊正常,對導(dǎo)軌間隙進行調(diào)整。

    (3)檢查滾珠絲杠螺母副。絲杠無明顯磨損,滾珠絲杠螺母副預(yù)緊正常,調(diào)整軸向間隙。

    (4)檢查平衡油缸。檢測平衡油缸上升、下降以及靜止狀態(tài)時壓力表表壓,證明滑枕平衡油缸工作正常。

    (5)檢查軸Z電機減速箱。變速箱齒輪無損壞,減速箱底部絲杠支撐軸承副磨損嚴重。

    (6)更換損壞的支撐軸承副,連接電機,通電運行,軸Z電機運行平穩(wěn),電機平滑電流10%。觀察使用一段時間以后,操作者反應(yīng)使用效果良好。

     三、檢修中的注意事項

    (1)檢查電機的絕緣情況時,一定要將電纜與電機從驅(qū)動模塊上拆除,防止在檢查過程中,兆歐表的高壓損壞模塊,檢查完畢以后需要對電纜與電機進行放電。

    (2)熟練掌握系統(tǒng)的全閉環(huán)與半閉環(huán)的轉(zhuǎn)換方法,在檢測過程中會多次用到。

    (3)在拆除軸Z的電機與檢查減速箱時,必須將軸Z下降到低位置,并在滑枕下鋪設(shè)枕木支撐,防止軸Z制動器拆除后,突然下墜,損壞設(shè)備。

    (4)導(dǎo)軌鑲條壓板間隙及絲杠螺母副的預(yù)緊,必須嚴格按照要求調(diào)整。

    (5)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)前,必須做好相應(yīng)數(shù)據(jù)備份,以便維修工作完成以后進行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

    (6)在進行軸Z與軸Y的驅(qū)動器互換時,必須選取規(guī)格和工作條件相近的模塊互換,參數(shù)不可相差過大。互換時,必須將電源線與反饋線同時互換。

    四、結(jié)論

    由于機床軸Z絲杠支撐軸承副磨損嚴重,造成機械部分過負荷,使電機負載增加,電流增大,電機溫度升高,系統(tǒng)電機超溫報警。維修過程中不難看出,對數(shù)控機床的電氣報警,絕不能只查找電氣系統(tǒng),必須全盤考慮,熟練掌握數(shù)控系統(tǒng)操作的同時,還必須了解機床的機械結(jié)構(gòu)。維修過程中細心觀察設(shè)備的故障現(xiàn)象,耐心查找故障原因,認真總結(jié)以往的維修經(jīng)驗,才能又快又好地維修好設(shè)備。

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