西門子直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)故障維修案例（二）

例1．故障現(xiàn)象：某配套SIEMENSPRIMOS系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī)，開機(jī)后發(fā)生“ERR21，Y軸測量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。

分析與處理過程：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生測量系統(tǒng)報(bào)警的原因一般有如下幾種：

1)數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路不良。

2)數(shù)控裝置與位置檢測元器件的連接電纜不良。

3)位置測量系統(tǒng)本身不良。

由于本機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，檢測系統(tǒng)使用的是HEIDENHAIN公司的光柵。為了判定故障部位，維修時(shí)首先將數(shù)控裝置輸出的X、Y軸速度給定，將驅(qū)動使能以及X、Y軸的位置反饋進(jìn)行了對調(diào)，使數(shù)控的X軸輸出控制Y軸，Y軸輸出控制X軸。經(jīng)對調(diào)后，操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動Y軸，機(jī)床X軸產(chǎn)生運(yùn)動，且工作正常，證明數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路無故障。

但操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動X軸，機(jī)床Y軸不運(yùn)動，同時(shí)數(shù)控顯示“ERR21，X軸測量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。由此確認(rèn)，報(bào)警是由位置測量系統(tǒng)不良引起的，與數(shù)控裝置的接口電路無關(guān)。檢查測量系統(tǒng)電纜連接正確、可靠，排除了電纜連接的問題。

利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2輸出波形，發(fā)現(xiàn)Ua1相無輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出(前置放大器EXE601/5-F的輸入)信號波形，發(fā)現(xiàn)Ie1無信號輸入。檢查本機(jī)床光柵安裝正確，確認(rèn)故障是由于光柵不良引起的：更換光柵LS903后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

例2．故障現(xiàn)象：某配套SIEMENSPRIMOS系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī)，開機(jī)后發(fā)生“ERR21，X軸測量系統(tǒng)錯(cuò)誤”報(bào)警。

分析與處理過程：故障分析過程同前例，但在本例中，利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ual和*Ua2輸出波形，發(fā)現(xiàn)同樣Ual無輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出(前置放大器EXE601/5-F的輸入)信號波形，發(fā)現(xiàn)Ie1，信號輸入正確，確認(rèn)故障是由于前置放大器EXE601/5-F不良引起的。

根據(jù)EXE601/5-F的原理(詳見后述)逐級測量前置放大器EXE601/5-F的信號，發(fā)現(xiàn)其中的一只LM339集成電壓比較器不良；更換后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

例3．驅(qū)動器未準(zhǔn)備好的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENS850系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的臥式加工中心，在加工過程中突然停機(jī)，開機(jī)后面板上的“驅(qū)動故障”指示燈亮，機(jī)床無法正常起動。

分析與處理過程：根據(jù)面板上的“驅(qū)動故障”指示燈亮的現(xiàn)象，結(jié)合機(jī)床電氣原理圖與系統(tǒng)PLC程序分析，確認(rèn)機(jī)床的故障原因?yàn)閅軸驅(qū)動器未準(zhǔn)備好。

檢查電柜內(nèi)驅(qū)動器，測量6RA26**驅(qū)動器主回路電源輸入，只有V相有電壓，進(jìn)一步按機(jī)床電氣原理圖對照檢查，發(fā)現(xiàn)6RA26**驅(qū)動器進(jìn)線快速熔斷器的U、W相熔斷。用萬用表測量驅(qū)動器主回路進(jìn)線端1U、1W，確認(rèn)驅(qū)動器主回路內(nèi)部存在短路。

由于6RA26**交流驅(qū)動器主回路進(jìn)線直接與晶閘管相連，因此可以確認(rèn)故障原因是由于晶閘管損壞引起的。

逐一測量主回路晶閘管V1-V6，確認(rèn)V1、V2不良(己短路)；更換同規(guī)格備件后，機(jī)床恢復(fù)正常。

由于驅(qū)動器其他部分均無故障，換上晶閘管模塊后，機(jī)床恢復(fù)正常工作，分析原因可能是瞬間電壓波動或負(fù)載波動引起的偶然故障。

例4．外部故障引起電動機(jī)不轉(zhuǎn)的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENS6M系統(tǒng)的進(jìn)口立式加工中心，在換刀過程中發(fā)現(xiàn)刀庫不能正常旋轉(zhuǎn)。

分析與處理過程：通過機(jī)床電氣原理圖分析，該機(jī)床的刀庫回轉(zhuǎn)控制采用的是6RA**系列直流伺服驅(qū)動，刀庫轉(zhuǎn)速是由機(jī)床生產(chǎn)廠家制造的“刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板進(jìn)行控制的。

現(xiàn)場分析、觀察刀庫回轉(zhuǎn)動作，發(fā)現(xiàn)刀庫回轉(zhuǎn)時(shí)，PLC的轉(zhuǎn)動信號已輸入，刀庫機(jī)械插銷已經(jīng)拔出，但6RA26**驅(qū)動器的轉(zhuǎn)換給定模擬量未輸入。由于該模擬量的輸出來自“刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板，由機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的“刀庫給定值轉(zhuǎn)換/定位控制”板原理圖逐級測量，最終發(fā)現(xiàn)該板上的模擬開關(guān)(型號DG201)已損壞，更換同型號備件后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。

例5．開機(jī)電動機(jī)即高速旋轉(zhuǎn)的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺配套SIEMENS850系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的臥式加工中心，在開機(jī)調(diào)試時(shí)，出現(xiàn)手動按下刀庫回轉(zhuǎn)按鈕后，刀庫即高速旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致機(jī)床報(bào)警。

分析與處理過程：根據(jù)故障現(xiàn)象，可以初步確定故障是由于刀庫直流驅(qū)動器測速反饋極性不正確或測速反饋線脫落引起的速度環(huán)正反饋或開環(huán)。測量確認(rèn)該伺服電動機(jī)測速反饋線已連接，但極性不正確；交換測速反饋極性后，刀庫動作恢復(fù)正常。

審核編輯 黃宇