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数控车床的电动机为何会出现过载或过热报警情

数控车床由各大功能部件组成,各部件承担着各自的运动和加工功能。但在加工过程中,如果出现故障,会导致零件的报废和机床的损坏,严重的还会出现安全事故。下面我们探讨一下数控车床伺服电动机的故障分析与诊断方法。

一、伺服电动机故障分析与诊断。伺服电动机的主要故障为过载或过热报警故障,其具体的诊断与排除方法如下:

(1)检测原理。伺服放大器具有过热检测信号,该信号由放大器内的智能逆变模块发出。当放大器的逆变模块温度超过规定值时,通过PWM指令传递到CNC系统,CNC系统发出400#过热报警。

伺服电动机的过热信号是由伺服电动机定子绕组的热偶汗开关检测的,当伺服电动机的温度超过规定值时,电动机的热偶开关(动断触点)动作,通过伺服电动机的串行编码器(数字伺服)传递给CNC系统,CNC系统发出400#过热报警。FANUC—0iD系统430#伺服报警为伺服电动机过热报警,431#伺服报警为伺服放大器过热报警。

(2)诊断方法。当发生伺服过热报警时,若DGN200的#7位为“1”,则为电动机过热;若该位为“0”,则为放大器过热。

交流伺服电动机故障判断的方法有:

1)用万用表或电桥测量电枢绕组的直流电阻,检查是否断路,并用绝缘电阻表查绝缘是否良好。

2)将电动机与机械装置分离,用手转动电动机转子,正常情况下感觉有阻力,转一个角度后手放开,转子有返回现象;如果用手转动转子时能连续转几圈并自由停下,则该电动机已损坏;如果用手转不动或转动后无返回,则电动机机械部分可能有故障。

由交流伺服电动机故障引起的机床故障,主要表现为机床振动和紧急制动等。

(3)故障产生的可能原因

1)过载。可以通过测量电动机电流是否超过额定值来判断。

2)电动机线圈绝缘不良。可用500V绝缘电阻表检查电枢线圈与机壳之间的绝缘电阻,如果在1MΩ以上,表示绝缘正常。

3)电动机线圈内部短路。可卸下电动机,测电动机空载电流,如果此电流与转速成正比变化,则可判断为电动机线圈内部短路。

4)电动机磁铁退磁。可通过快速旋转电动机时,测定电动机电枢电压是否正常。如电压低且发热,则说明电动机已退磁,应重新充磁。

5)制动器失灵。当电动机带有制动器时,如电动机过热,则应检查制动器动作是否灵活。

6)CNC装置的有关印制电路板不良。

7)系统伺服参数整定不良。可进行伺服参数初始化操作。

下面举个例子说明一下:某FANUC-0i-MateTD系统,机床经常出现438#报警。

报警解释:438#报警表示电动机电流过高。

故障分析:438#报警和下列原因有关。

1)参数设定不合适,要按标准设定伺服参数,初始化参数时,要设定正确的电动机代码。

2)是否电动机负载太大,是只发生在一个轴上,还是所有轴都有。如果只发生在某一个轴上,可能该轴负载太大,可通过观察伺服诊断电流来确认。

3)是否长期在电动机的高速段运行,检查机床的最高速对应的电动机转速(柔性齿轮比、快速进给速度等相关参数)。

4)硬件方面,如伺服放大器、电动机等。

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