数控主轴伺服驱动器2KW维修服务

‌伺服驱动器和伺服电机的故障判断和维护

赛威SEW变频器的常见型号包括以下系列：

MDX61B系列

‌MDX61B0030-5A3-4-00/T‌

‌MDX61B0075-5A3-4-0T‌

‌MDX61B0150 MC07B0300‌

‌MDX61B0450-5A3-4-00/T‌ ‌

1

2

MM系列

‌MM05D-503-00‌

‌MM15C-503-00‌ ‌

1

2

MC系列

‌MC07B0022-5A3-4-00‌

‌MC07B0040-5A3-4-00‌ ‌

2

3

MCS系列

‌MCS41A0015-5A3-4-00‌ ‌

1

MDV系列

‌MDV60A0220 5A3 4 0‌ ‌

2

以上型号均采用模块化设计，具备高精度控制、防爆功能及多种功率选择，适用于工业自动化设备。

2.各种伺服系统的常见故障及排除方法

    根据进给伺服系统的结构与分类，主要从3种伺服系统的各部件分析常见的故障原因并给出排除方法。

2.1开环步进电动机进给伺服系统常见故障及排除方法

    (1)驱动器故障报警现象。故障原因可能是机床现场无大地或是静电放电(工作环境差)。排除方法是将电气柜中的保护导体与大地连接。

    (2)高速时步进电动机堵转现象。故障原因是传动系统设计存在问题，步进电动机选择不合理。排除方法是降低最高转速，或者更换大转矩步进电动机。

    (3)某坐标的重复定位精度不稳定(时大时小)现象。故障原因是机械装配存在问题，如丝杠螺母安装不正，造成运动部件的装配应力。排除方法是重新安装丝杠螺母。

2.2直流进给伺服系统的常见故障及排除方法

直流伺服驱动系统一般按其主回路采用的功率放大元器件类型，又分晶闸管调速方式(简称为SCR速度控制系统)和晶体管脉宽调制调速方式(简称速度控制系统)两类。在控制上可以采用模拟量控制或数字量控制。因此，在某些场合还可以分为模拟式与数字式两种类型。

    直流伺服电动机必须定期检查。直流伺服电动机带有数对电刷，电动机旋转时，电刷与换向器摩擦而逐渐磨损，需要更换新电刷，更换新电刷后必须使电动机空载运行一段时间，以使电刷表而和换向器表面相吻合。

晶闸管整流方式速度控制系统的故障是直流进给伺服系统的最常见故障。

(1)速度过高。引起速度过高的原因有:测速部件接成正反馈；柔性连轴器损坏；位置控制板发生故障。

(2)在启动、运动过程中或在加速/减速时机床运动轴发生爬行故障。引起原因有:柔性连轴器损坏；脉冲编码器或测速发电机不良；电动机电枢绕组内部短路；速度控制单元不良；外来噪声干扰；伺服系统不稳定。

(3)超调。伺服系统增益不够是造成系统超调的原因之一。主要解决措施是:提高速度控制单元印制线路板上可调电位器的值，也可适当减小位置增益环。另外，改善电动机和机械进给轴之间的刚度，也可解决系统超调。

(4)单脉冲进给时加工精度太差。产生这种现象的原因有两种:①机械松动，如果电动机能准确定位，而机械最终定位精度差，则应重新调整机械；②伺服系统增益不够，这时需要增加可调电位器的值。

(5)低速波动。造成低速波动的原因可能是伺服系统不稳定，也可能是机械惯性过大。

(6)圆弧切削时加工表面出现波纹。出现波纹原因有:伺服系统增益不足和机械松动。

2.3交流进给伺服系统故障及排除方法

    交流伺服系统一般均采用PWM调制信号控制功率晶体管进行驱动放大的主回路，并按其指令信号与控制型式，分为模拟式伺服与数字式伺服两类。初期的交流伺服系统一般是模拟式伺服系统，而目前使用的交流伺服系统通常都是采用数字量控制的全数字式交流伺服系统。

    交流伺服电动机采用全封闭和无刷的结构形式，使电动机不需维修。

    (1)交流伺服电动机的常见故障

    ①转子位置检测装置故障。当霍尔开关或光电脉冲编码器发生故障时，会引起电动机失控，进给有振动。可以采用交换法检测位置编码器。

    ②电磁制动故障。对于带电磁制动的伺服电动机，当电磁制动器出现故障时，会出现通电不松开、断电不制动的现象。

    (2)交流伺服系统常见故障及原因

    ①由于伺服电动机过载引起系统报警的原因:电动机负载过大；速度控制单元的热继电器设定错误(小于电动机额定电流)；伺服变压器热敏开关不良；再生反馈能量过大；速度控制单元印制电路板上设定错误。

②由于移动误差过大引起系统报警的原因:数控系统位置偏差量设定错误；伺服系统超调；电源电压过低；位置控制部分或速度控制单元不良；电动机输出功率太小或负载太大。

3.故障实例及分析处理

    实际使用中很多故障是由于连接处接触不良引起的，所以不要随意怀疑印制电路板有问题而轻易更换。即使要更换，也不应该两块以上印制电路板同时更换，也应该更换一块，确认一块。

    故障现象一:一台数控车床，加工零件时，常出现径向尺寸忽大忽小的故障。

    分析及处理过程:检查控制系统及加工程序均正常，然后检查传动链中电动机与丝杠的联接处，发现电动机联轴器紧固螺钉松动，使得电动机轴与丝杠产生相对运动。由于半闭环系统的位置检测器件在电动机侧，丝杠的实际转动量无法检测，从而导致零件尺寸不稳定。紧固电动机联轴器后故障消除。

    故障现象二:某配套GSK 980M系统的数控磨床，在进行多次维修和长时间不用后，发现Y轴在运动过程中有明显的爬行。

    分析及处理过程:经检查，发现当手轮移动Y轴0.lmm时，工作台连续移动0.7mm左右后再以另一种速度缓慢移动至0.1mm处，因此可能是由于移动速度太快或工作台阻力太大引起故障。调整机床导轨镶条并减小工作台移动速度，故障未排除。在多次运行后发现每次工作台慢速移动的距离都差不多，因此打开参数页而，发现029号参数(Y轴直线加减速时间常数)为600，而对于步进电动机来说一般设定为450。修改后再试，故障排除。

    故障现象三:一台配套FANUC OMC﹑型号为XH 754的数控机床，加工中X轴负载有时突然上升到80%，同时X轴电动机嗡嗡作响；有时又正常。

分析及处理过程:现场观察发现X轴电动机嗡嗡作响的频率较低，故判断X轴发生低频振荡。经查X轴位置增益未变，负载也正常，经询问，操作工介绍此机床由于一直进行重切削加工，X轴间隙较大，刚进行过间隙补偿。经查X轴间隙补偿参数0535，发现其设定值为250，用百分表测得X轴实际间隙为0.22 mm,看来补偿过多了；直至将设定值改为200后，X轴振荡才消除。X轴这么大间隙，要想提高加工精度，只有消除机械间隙。

    故障现象四:一台配套FAGOR 8025MC﹑型号为XK5038-1的数控机床，工件铣削精度超差，搅孔失圆。

    分析及处理过程:通过检查已加工件，发现误差出现在横向，而纵向正常；因为横向加工对应X轴，故怀疑X轴有问题。手动移动X轴，发现X轴定位后位置坐标示值在0.05mm范围波动，而正常波动范围为0.001mm,同时X轴电动机有轻微嗡嗡声，估计X轴漂移。打开电柜，在X驱动单元上找到标志为drift的电位器，仔细调节，使X轴示值波动回复到0.001 mm。再进行加工，精度恢复正常。

    故障现象五:某配套SEMEN S8M系统的进口加工中心，出现114#报警，手册提示为Y轴测量有故障，电缆损坏或信号不良。

分析及处理过程:该机测景采用海德汉直线光栅尺，根据故障内容查Y轴电缆正常。为判断光栅尺是否正常，将Y轴光栅尺插到与其能配用的光栅数显表上通电，用手转动Y轴丝杠，发现Y轴坐标不变，则说明光栅尺故障。拆下该光栅尺，发现一光电池线头脱落。重新焊接好后，通电检查，数显表显示跟随光栅变化；再将光栅尺装回机床，开机报警消除，机床恢复正常。

4.结语

数控机床是一种机电产品，是现代工业的关键设备，其管理使用不当会影响其有效利用、数控机床在运行一定时间后，某些元器件或机械部件难免出现一些损坏或故障现象，对于这些高精度、高效益且又昂贵的设备，需要定期检查，以预防故障的发生，将事故消灭在萌芽状态，使数控设备发挥最大效益。而数控机床的伺服系统故障诊断与定位又是数控机床维修的关键，高性能的伺服系统使数控机床更有效、更灵活地用于加工作业。这就要求我们要特别重视对于数控机床的伺服系统的维修和保养。

英威腾伺服驱动器的主要型号包括DA200系列和DA300系列。‌

DA200系列伺服驱动器

DA200系列高性能伺服驱动器是英威腾为了满足行业市场与用户需求而开发的明星产品。其主要特点包括：

‌高动态响应‌：响应频率达到2.0kHz，能够缩短整定时间，最大限度地发挥高端机械性能。

‌高精度编码器‌：采用23位高精度编码器，定位更精准，低速加工更平稳，加工表面更光洁。

‌智能化控制‌：具备内部多点位位置、原点回归、智能化增益调整及切换等功能。

‌高轨迹跟踪精度‌：通过速度观测和负载惯量识别，大幅提高轨迹跟踪精度。

‌多种应用场景‌：支持电子凸轮、龙门同步等精品应用，支持PROFINET、EtherCAT、Modbus、CANopen等高速工业总线。

DA300系列伺服驱动器

DA300智能交流伺服驱动器也有多个型号，例如SV-DA300-0R1-2、SV-DA300-0R2-2等，具体参数如下：

‌功率范围‌：从0.1kW到5.6kW不等。

‌电流范围‌：从0.9A到7.6A不等。

这些型号适用于不同的应用场景和功率需求，提供灵活的解决方案。