發布日期：2022-04-26 點擊率：1728
現代數控機床以伺服驅動為主流，包括伺服驅動器和伺服電動機。伺服系統有半閉環和閉環系統之分。和傳統的步進電動機相比，伺服電動機上都裝有測量反饋裝置，具有定位精度高、效率高、響應快、最低速和最高速之間轉換平滑等優點。如果伺服驅動器或伺服電動機出現故障，都會有相應的報警代碼顯示在驅動器顯示屏上。以下基于廣州數控GSK980TD系統，分析伺服系統的故障現象和排除方法。
1 伺服驅動故障排除的一般原則
一般來說驅動器若一通電就出現報警，很有可能是驅動器已經燒壞。若在運行過程中或者通電一段時間以后才出現報警，則很有可能是外部問題造成。驅動器的報警代碼不可能100% 準確，但卻為維修人員提供了一個參考依據和方向，在維修時應注重分析，處理的時候應該遵循由外到內的原則。不論哪種故障，檢修都可以對以下內容作詳細分析: 系統及驅動器的參數設置是否正確; 供電電壓是否正常; 線路是否有開路和短路現象; 電動機的絕緣度是否良好; 驅動器和電動機本身是否有故障。
2 常見故障的表現形式和排除方法
以廣州數控GSKDA98A 伺服驅動器和SJT 系列伺服電動機為例。
2.1 驅動器出現1 號報警
1 號報警含義是超速。如果驅動器一接通電源就出現該報警，則很可能是驅動器或電動機損壞，需要更換或維修。如果是電動機運行時才出現，應該考慮到: 驅動器和電動機的參數是否匹配; 系統輸出的脈沖指令頻率是否過高; 加減速時間常數是否過小; 電子齒輪比設置是否過大; 驅動器增益參數不合適引起的超調等。
2.2 驅動器出現2 號報警
2 號報警代表主電路過壓。如果驅動器一接通電源就出現該報警，可能是驅動器有故障，需要更換或維修。如果是電動機運行時才出現，應該重點考慮:供給驅動器的電源電壓是否過高; 驅動器內部制動電阻或制動晶體管是否損壞等。
2.3 驅動器出現3 號報警
3 號報警含義是主電路欠壓。其原因既可能是驅動器本身硬件損壞，也可能是外部電動機絕緣度低或動力線短路。如果是在機床運行過程中出現的，則可以考慮: 供電電壓是否良好; 各級電源線的接線頭是否牢固等。
2.4 驅動器出現4 號報警
4 號報警的意思是位置超差。對于該種報警，首先應想到是機械過緊，可以用手感覺一下傳動件是否過緊或卡住; 其次，如果電動機在運行的時候很快地竄動一下，緊接著驅動器出現4 號報警，這種故障通常是由于驅動器接收電動機編碼器的反饋信號異常造成的。
2.5 驅動器黑屏，與沒通電時候一樣，但有正常的工作電壓輸入遇到這種情況不能馬上判斷為驅動器損壞，也有可能是外部線路短路。在處理的時候應先把必要的供電電源之外的其他接線全部去掉; 如果此時有顯示，則為外部接線有短路，應著重檢查電動機接線，如果電動機接線沒問題，但還是出現黑屏，則為驅動器硬件故障，需要更換或維修。如果驅動器黑屏是在電動機運行過程中出現，應該先檢查供電電壓是否正常，U、V、W 的動力線是否有短路，電動機絕緣是否良好。如電動機絕緣損壞，要先維修好電動機，并且要按照相關規定要求將機床正確接地。
3 伺服驅動故障實例
某單位實訓中心有二臺配置為廣州數控系統GSK980TD/DA98A 伺服驅動器的數控車床，已經使用五年以上，期間發生過幾次伺服驅動方面的故障，
總結如下:
3.1 故障一
故障現象: 機床一通電X 軸就發生3 號報警。分析診斷: 測量三相交流220 V 輸入電壓均正常，保留驅動器的供電電源線及其與電動機之間的碼盤線，將驅動器其他的接線負載全部去掉，通電后驅動器3 號報警消失，證明驅動器本身完好。接著用兆歐表測量電動機三相電纜的對地電阻，發現其中兩相已經短路，故障是電纜線有處破皮造成的，重新連接包扎好后，重新測量絕緣度均正常。
故障處理: 把驅動器的負載接上試機，運行正常。
3.2 故障二
故障現象: 機床運行時偶爾出現撞刀現象。機床在正常工作中，有時刀突然向里面撞，而且撞的時候會左右擺動，有時擺動后驅動會出現4 號報警，有時撞刀后還繼續走，撞刀位置不固定。分析診斷: 4 號報警代表的含義是位置超差。由于該故障只是偶爾出現，比較難觀察到故障現象，使維修比較不容易。
首先檢查機械部分，沒有發現問題，再檢查驅動器、電動機、線路等。把電動機電源插頭拆下也沒有發現問題，接著檢查碼盤線，感覺有點松動，一邊移動Z 軸一邊抖動碼盤線，突然出現撞刀等問題，進一步確定是碼盤線問題造成以上一系列故障，最后發現是碼盤插頭和插座的針孔大小不匹配造成有時候接觸不良，在Z 軸動作的時候一移動碼盤線，Z 軸就來回竄動，造成驅動器4 號報警。
故障處理: 更換碼盤線后機床工作一直正常。
3.3 故障三
故障現象: 在手動/自動方式，移動Z 軸拖板時，X 軸絲杠會偶爾移動或振動，使加工的工件表面產生很深的刀痕。
分析診斷: 產生這種故障的原因，一是數控系統輸出了脈沖信號，二是驅動器或伺服電動機本身有問題。在X 軸振動時，查看驅動器上的位置指令脈沖數，發現沒有變化。說明數控系統的脈沖信號沒有出錯，但是驅動器的當前位置脈沖顯示有變化，就說明電動機或者驅動器可能有問題，檢查信號線及調換驅動器后，故障依舊存在，確定是電動機故障。故障處理: 更換電動機，故障排除。
4 結束語
數控機床表現出的故障現象多種多樣，在一定條件下還可能發生變化。維修人員只要掌握了數控機床的工作原理及故障判斷的方法和規律，數控機床的故障維修就可以得心應手。
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