伺服電機(jī)超溫報警維修實例

機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jìn)行監(jiān)測，軸Z在運動過程中，發(fā)現(xiàn)電機(jī)平滑電流達(dá)到50%～60%。當(dāng)軸Z處于靜止?fàn)顟B(tài)時，電流在0～90%波動，而電機(jī)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(jī)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(jī)超溫報警的原因比較多，如電機(jī)或電纜絕緣不良、電機(jī)內(nèi)部線圈短路、電機(jī)制動器失靈、驅(qū)動器故障、過負(fù)荷等。

    （1）依次檢查功率模塊、電纜、電機(jī)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(jī)電樞和電纜的絕緣情況。利用ZC25B-3型500V兆歐表，對電機(jī)電樞繞組與機(jī)殼之間的絕緣電阻，及電纜導(dǎo)線對地絕緣進(jìn)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(jìn)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(jìn)行優(yōu)化。電機(jī)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(jī)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(jī)及電機(jī)后側(cè)所帶的負(fù)荷上。電機(jī)電流大，應(yīng)該是存在過負(fù)荷的情況。

    （5）檢查電機(jī)制動器。檢查電機(jī)制動器電源及控制部分，一切正常。由于制動器位于電機(jī)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(jī)與機(jī)械部分脫離后運行平穩(wěn)，電流正常。排除電機(jī)及制動器故障，因此認(rèn)定電機(jī)超溫報警是由于機(jī)械部分負(fù)荷過重所致。

    2.機(jī)械方面診斷與維修

    造成軸Z機(jī)械負(fù)荷過重的原因主要包括：電機(jī)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(jìn)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?fàn)顟B(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(jī)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(yán)重。

    （6）更換損壞的支撐軸承副，連接電機(jī)，通電運行，軸Z電機(jī)運行平穩(wěn)，電機(jī)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(jī)的絕緣情況時，一定要將電纜與電機(jī)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(jī)進(jìn)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(jī)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(yán)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(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。

    （6）在進(jìn)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?；Q時，必須將電源線與反饋線同時互換。

    四、結(jié)論

    由于機(jī)床軸Z絲杠支撐軸承副磨損嚴(yán)重，造成機(jī)械部分過負(fù)荷，使電機(jī)負(fù)載增加，電流增大，電機(jī)溫度升高，系統(tǒng)電機(jī)超溫報警。維修過程中不難看出，對數(shù)控機(jī)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(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)。維修過程中細(xì)心觀察設(shè)備的故障現(xiàn)象，耐心查找故障原因，認(rèn)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。