瑞恩伺服驅(qū)動(dòng)器故障維修
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瑞恩伺服廣泛運(yùn)用于各個(gè)行業(yè),維修需求和市場(chǎng)也很大。電機(jī)不能啟動(dòng)、啟動(dòng)無(wú)力、運(yùn)行抖動(dòng)、失磁、過(guò)流、過(guò)載、跑位、輸出不平衡、匝間短路、編碼器報(bào)警、編碼器損壞、位置不準(zhǔn),更換軸承、轉(zhuǎn)子、定子、碳刷、編碼器等。伺服驅(qū)動(dòng)器價(jià)格的過(guò)流故障是Zui常見(jiàn)也是較復(fù)雜的故障,當(dāng)過(guò)流故障發(fā)生時(shí),驅(qū)動(dòng)器保護(hù)電路會(huì)立即動(dòng)作并停機(jī),同時(shí)驅(qū)動(dòng)器顯示故障代碼或故障類型。大多數(shù)情況下可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)器顯示的故障代碼迅速找到故障原因并排除故障,但也有一些過(guò)流故障的原因是多方面的,并不是單一的,而是包含了加速、減速、恒速過(guò)流、負(fù)載發(fā)生突變、輸出短路等各種可能導(dǎo)致過(guò)流護(hù)的因素。
隨著全數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器的出現(xiàn),交流伺服電機(jī)也越來(lái)越多地應(yīng)用于數(shù)字控制系統(tǒng)中。為了適應(yīng)數(shù)字控制的發(fā)展趨勢(shì),運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中大多采用全數(shù)字式交流伺服電機(jī)作為執(zhí)行電動(dòng)機(jī)。在控制方式上用脈沖串和方向信號(hào)實(shí)現(xiàn)。一般伺服驅(qū)動(dòng)器都有三種控制方式:速度控制方式,轉(zhuǎn)矩控制方式,位置控制方式。速度控制和轉(zhuǎn)矩控制都是用模擬量來(lái)控制的。位置控制是通過(guò)發(fā)脈沖來(lái)控制的。具體采用什么控制方式要根據(jù)客戶的要求,滿足何種運(yùn)動(dòng)功能來(lái)選擇。如果您對(duì)伺服電機(jī)的速度、位置都沒(méi)有要求,只要輸出一個(gè)恒轉(zhuǎn)矩,當(dāng)然是用轉(zhuǎn)矩模式。如果對(duì)位置和速度有一定的精度要求,而對(duì)實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)矩不是很關(guān)心,用轉(zhuǎn)矩模式不太方便,用速度或位置模式比較好。如果上位控制器有比較好的閉環(huán)控制功能。
用速度控制效果會(huì)好一點(diǎn)。如果本身要求不是很高,或者,基本沒(méi)有實(shí)時(shí)性的要求,用位置控制方式對(duì)上位控制器沒(méi)有很高的要求。就伺服驅(qū)動(dòng)器的響應(yīng)速度來(lái)看,轉(zhuǎn)矩模式運(yùn)算量Zui小,伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)Zui快;位置模式運(yùn)算量Zui大,伺服驅(qū)動(dòng)器對(duì)控制信號(hào)的響應(yīng)Zui慢。伺服驅(qū)動(dòng)器電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn),伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)調(diào)整不當(dāng),調(diào)節(jié)器未達(dá)到工作狀態(tài)。由于干擾、連接不良引起的速度反饋信號(hào)不穩(wěn)定。測(cè)速發(fā)電機(jī)安裝不良,或測(cè)速發(fā)電機(jī)與電機(jī)軸的連接不良。伺服電機(jī)的碳刷磨損。電樞繞組局部短路或?qū)Φ囟搪?。速度給定輸入電壓受到干擾或連接不良。交流伺服電機(jī)就是一臺(tái)兩相交流異步電機(jī)。它的定子上裝有空間互差90°的兩個(gè)繞組:勵(lì)磁繞組和控制繞組。
一個(gè)是勵(lì)磁繞組Rf,它始終接在交流電壓Uf上;另一個(gè)是控制繞組L,聯(lián)接控制信號(hào)電壓Uc。所以交流伺服電機(jī)又稱兩個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)。勵(lì)磁繞組串聯(lián)電容C,是為了產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。適當(dāng)選擇電容的大小,可使通入兩個(gè)繞組的電流相位差接近90°,從而產(chǎn)生所需的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。勵(lì)磁繞組固定接在電源上,當(dāng)控制電壓為零時(shí),電機(jī)無(wú)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)子不轉(zhuǎn)。若有控制電壓加在控制繞組上,且勵(lì)磁電流。和控制繞組電流不相同時(shí),因此便產(chǎn)生兩相旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的作用下,轉(zhuǎn)子便轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。主回路熔斷器熔斷是SCR伺服驅(qū)動(dòng)器的常見(jiàn)故障,電源進(jìn)線“相序”不正確。由于SCR伺服驅(qū)動(dòng)器存在觸發(fā)脈沖與主電路的同步問(wèn)題,因此對(duì)輸入電源的“相序”有嚴(yán)格的要求。
若“相序”不正確,接通電源可能會(huì)立即引起驅(qū)動(dòng)器主回路熔斷器的熔斷。機(jī)械故障造成負(fù)載過(guò)大。工作臺(tái)的摩擦阻力太大,齒輪嚙合不良引起的現(xiàn)象,工件與機(jī)床的干涉、碰撞,機(jī)械部件的“鎖緊”等都可能造成負(fù)載過(guò)大。出現(xiàn)以上故障時(shí),一般可通過(guò)脫開(kāi)電機(jī)與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間的連接與測(cè)量電動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作電流來(lái)進(jìn)一步判斷確認(rèn)。切削條件不合適。如機(jī)床切削量過(guò)大、連續(xù)重切削等。驅(qū)動(dòng)器存在故障。如控制單元的元器件損壞、控制板上設(shè)定端設(shè)定錯(cuò)誤、電位器調(diào)整不當(dāng)?shù)取r?qū)動(dòng)器與電機(jī)間的連接錯(cuò)誤。如速度負(fù)反饋被接成正反饋,使伺服電機(jī)飛車或系統(tǒng)處于振蕩狀態(tài)。電動(dòng)機(jī)選用不合適或電機(jī)不良。如:因長(zhǎng)期工作或其他原因引起伺服電機(jī)的“退磁”,造成勵(lì)磁電流過(guò)大:電機(jī)繞組存在局部短路。
從而引起驅(qū)動(dòng)器熔斷器熔斷。數(shù)控機(jī)床中伺服驅(qū)動(dòng)器價(jià)格控制按其結(jié)構(gòu)可分成開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)(半閉環(huán))控制。如果詳細(xì)分類,開(kāi)環(huán)控制又可分為普通型和反饋補(bǔ)償型,閉環(huán)(半閉環(huán))控制也可分為普通型和反饋補(bǔ)償型。開(kāi)環(huán)系統(tǒng)的精度較低,這是由于伺服驅(qū)動(dòng)器的步距誤差、起停誤差、機(jī)械系統(tǒng)的誤差都會(huì)直接影響到定位精度。應(yīng)采用補(bǔ)償型進(jìn)行改進(jìn),這種系統(tǒng)且有開(kāi)環(huán)與閉環(huán)兩者的優(yōu)點(diǎn),即具有開(kāi)環(huán)的穩(wěn)定性和閉環(huán)的性。不會(huì)因?yàn)闄C(jī)床的諧振頻率、爬行、失動(dòng)等引起系統(tǒng)振蕩。反饋補(bǔ)償型開(kāi)環(huán)控制不需要間隙補(bǔ)償和螺距補(bǔ)償。由于開(kāi)環(huán)控制的精度不能很好地滿足機(jī)床的要求,為了提高伺服驅(qū)動(dòng)器的控制精度,Zui根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。即不但有前身控制通道。
而且有檢測(cè)輸出的反饋通道,指令信號(hào)與反饋信號(hào)比較后得到偏差信號(hào),形成以偏差控制的閉環(huán)控制系統(tǒng)。對(duì)于閉環(huán)控制系統(tǒng),合理的設(shè)計(jì)可以得到可靠的穩(wěn)定性和很高的精度,但是直接測(cè)量工作臺(tái)的位置信號(hào)需要用如光柵、有磁尺或直線感應(yīng)同步器等安裝、維護(hù)要求較高的位置檢測(cè)裝置。通過(guò)對(duì)傳動(dòng)軸或絲杠角位移的測(cè)量,可間接地獲得位置輸出量的等效反饋信號(hào)。由于這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)中不包含從旋轉(zhuǎn)軸到工作臺(tái)之間的傳動(dòng)鏈,因此這部分傳動(dòng)引起的誤差不能被閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)補(bǔ)償,所以稱這種由等效反饋信號(hào)構(gòu)成的閉環(huán)控制系統(tǒng)為半閉環(huán)伺服驅(qū)動(dòng)器,這種控制方式稱為半閉環(huán)控制方式。伺服驅(qū)動(dòng)器的電源線規(guī)格必須與電機(jī)容量相匹配。較大功率電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器輸入電源(一次側(cè))為三相電源。
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