数控车床主轴驱动器报警解决办法【详】
故障诊断是进行数控车床、加工中心机床维修的第一步,它不仅可以迅速查明故障原因,排除故障,也可以起到预防故障发生与扩大的作用。加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控车床、加工中心机床故障,降低机床故障率具有重要意义。
当数控车床主轴驱动出现故障的时候，系统会出现"变频器报警"的提示，但这个报警涉及的因素比较复杂，要进一步的寻找原因，还要打开电箱，看伺服驱动器上显示的具体报警内容。
1、通用变频器常用报警及保护
为了摆正驱动器的安全，可靠的运行，在主轴伺服系统出现故障和异常情况时，设置了较多的保护功能，这些保护功能与主轴驱动器的故障检测与维修密切相关。当驱动器出现故障时，可以根据保护功能的情况，分析故障原因。
（1）接地保护。
在伺服驱动器的输出线路以及主轴内部等出现对地短路时，可以通过快速熔断器切断电源，对驱动器进行保护。
（2）过载保护。
当驱动器、负载超过额定值时，安装在内部的热开关货主回路的热继电器将动作，对过载进行保护。
（3）速度偏差过大报警。
当主轴的速度由于某种原因，偏离了指定速度且达到一定的误差后，将产生报警，并进行保护。
（4）瞬时过电流报警。
当驱动器中由于内部短路、输出短路等原因产生异常的大电流时，驱动器将发出报警并进行保护。
（5）速度检测回路断线或短路报警。
当测速发电机出现信号断线或短路时，驱动器将产生报警并进行保护。
（6）速度超过报警。
当检测出的主轴转速超过额定值的115%，驱动器将产生报警并进行保护。
（7）励磁监控。
如果主轴励磁电流过低或无励磁电流，为防止飞车，驱动器将产生报警并进行保护。
（8）短路保护。
档主回路发生短路时，驱动器可以通过相应的快速熔断器进行保护。
（9）相序报警。
当三相输入电压源相序不正确或缺相状态时，驱动器将产生报警。
驱动出现保护性的故障时（也称报警），首先通过驱动器自身的指示灯以报警的形式反映出内容，具体说明见表6-14。
表6-14 驱动器报警说明
报警名称 | 报警时LED显示 | 动 作 内 容 |
对地短路 |
对地短路故障 | 检测到变频器输出电路对地短路时动作（一般为»30KW）。而对«22KW变频器发生对地短路时，作为对电流保护动作。此功能只是保护变频器。为保护人身和防止火警事故等应采取另外的漏电保护继电器或漏电断路器等进行保护。 |
过电压 | 加速时过电压 | 由于在生电流增加，使主电路直流电压达到过电压检出值（有些变频器为800VDC）时，保护动作。但是，如果由变频器输入侧错误地输入控制电路电压值时，将不能显示次报警。 |
减速时过电流 | ||
恒速时过电流 | ||
欠电压 |
欠电压 | 电源电压降低等事主电路直流电压低至欠电压检出值（400VDC）以下时，保护功能动作。注意：当电压低至不能维持变频器控制电路电压值时，将不显示报警。 |
电源缺相 |
电源缺相 | 连接的三相输入电源L1/R、L2/S、L3/T中任何一相缺时有点变频器能在三相电压不平衡状态下运行，但可能造成某些器件（如:主电路整流二极管和主滤波电容器损坏），这种情况下，变频器会报警和停止运行。 |
过 热 | 散热片过热 | 如内部的冷却风扇发生故障，散热片温度上升，则产生保护动作。 |
变频器内部过热 | 如变频器内通风散热不良等，则其内部温度上升，保护动作。 | |
制动电阻过热 | 当产生制动电阻且使用频率过高时，会使其温度上升，为防止制动电阻烧损（有时会有“叭”的很大爆响声），保护动作。 | |
外部报警 | 外部报警 | 当控制电路端子连接控制单元、制动电阻、外部热继电器等外部设备的报警常闭接点时按这些节点的信号动作。 |
过载 | 电动机过负载 | 当电动机所拖动的负载过大使超过电子热继电器的电流超过设定值时，按反时限性保护动作。 |
变频机过负载 | 此报警一般为变频器主电路半导体元件的温度保护，按变频器输出电流超过过载额定值时保护动作。 | |
通讯错误 | RS通讯错误 | 当通信时出错，则保护动作。 |
2、通用变频器及处理
通用变频器常见故障及处理
表6-15 通用变频器常见故障及处理
故障现象 | 发生时的工作状况 | 处理方法 | ||
电动机不转 | 变频器输出端子U、V、W不能提供电源 | 电源是否已提供给端子 | ||
运行命令是否有效？ | ||||
RS（复位）功能或自由运行停车功能是否处于开启状态 | ||||
负载过重 | 电动机负载是否太重 | |||
任选远程操作器被使用 | 确保其操作设定正确 | |||
电动机反转 | 输出端子U/T1,V/T2和W/T3的连接是否正确 |
使得电动机的相许与端子连接相对应，通常来说：正转（FWD）=U-V-W和反转（REV）=U-W-V | ||
电动机正反转的相序是否与U/T1,V/T2和W/T3相对应 | ||||
控制端子（FW）和（RV）连线是否正确 | 端子（FW）用于正转，（RV）用于反转 | |||
电动机转速不能到达 | 如果使用模拟输入，电流或电压为“O”或“OI” | 检查连线 | ||
检查电位器或信号发生器 | ||||
负载太重 | 减少负载 | |||
重负载激活了过载限定（根据需要不要此国在输出） | ||||
转动不稳定 | 负载波动过大 | 增加电动机容量（变频器及电动机） | ||
电源不稳定 | 解决电源问题 | |||
该现象只是出现在某一特定频率下 | 稍微改变输出频率，使用调频设定将此有问题的频率跳过 | |||
过流 |
加速中过流 | 检查电动机是否短路或局部短路，输出线绝缘是否良好 | ||
延长加速时间 | ||||
变频器配置不合理，增大变频器容量 | ||||
减低转矩提升设定值 | ||||
故障现象 | 发生时的工作状况 | 处 理 方 法 | ||
过流 |
恒速中过流 | 检查电动机是否短路或局部短路，输出线绝缘是否良好 | ||
检查电动机是否堵转，机械负载是否有突变 | ||||
变频器容量是否太小，增大变频器容量 | ||||
电网电压是否有突变 | ||||
过流 |
减速中或停车时过流 | 输出连线绝缘是否良好，电动机是否有短路现象 | ||
延长减速时间 | ||||
更换容量较大的变频器 | ||||
直流制动量太大，减少直流制动量 | ||||
机械故障，送厂维修 | ||||
短路 |
对地短路 | 检查电动机连线是否有短路 | ||
检查输出线绝缘是否良好 | ||||
送修 | ||||
过压 | 停车中过压 |
延长减速时间，或加装刹车电阻 改善电网电压，检查是否有突变电压产生 | ||
加速中过压 | ||||
恒速中过压 | ||||
减速中过压 | ||||
低压 | 检查输入电压是否正常 | |||
检查负载是否有突变 | ||||
是否缺相 | ||||
变频器过热 | 检查风扇是否堵转，散热片是否有异物 | |||
环境温度是否正常 | ||||
通风空间是否足够，空气是否能对流 | ||||
变频器 过载 |
连续超负载150%1min | 检查变频器容量是或否配小，否则加大容量 | ||
检查机械负载是否有卡死现象 | ||||
V/F曲线设定不良，重新设定 | ||||
电动机 过载 |
连续超负载150%1min以上 | 机械负载是否有突变 | ||
电动机配用太小 | ||||
电动机发热绝缘变差 | ||||
电压是否波动较大 | ||||
是否存在缺相 | ||||
机械负载增大 | ||||
电动机过转矩 | 机械负载是否有波动 | |||
电动机配置是否偏小 | ||||
关于表6-15的情况说明如下：
电源电压过高。变频器一般允许电源电压向上波动的范围是+10%，超过此范围时，就进行保护。
降速过快。如果将减速时间设定的太短，在生产制动过程中，制动电阻来不及将能量放掉，只是直流回路赂电压过高，形成高电压。
电源电压低于额定值电压10%。
过电流可分为：
非短路性过电流：可能发生在严重过载或加快过快。
短路性过电流：可能发生在负载侧短路或负载侧接地。另外，如果变频器逆变桥同一桥臂的上、下两晶体管同时导通，形成“直通”。因为变频器在运行时，同一桥臂的上、下两晶体管总是处于交替接通状态，在交替导通的过程中，必须保证只有在一只晶体管完全截止后，另一只晶体管才能开始导通。如果由于某种原因，如坏境温度过高等，使之器件参数发生漂移，就可能导致直通。
3、通用变频器故障维修实例
进一步检查变频器的输入模拟量屏蔽电缆布线与屏蔽线连接，发现该电缆的布线位置与屏蔽线均不合理，将电缆重新布线并对屏蔽线进行重新连接后，故障消失。
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