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發(fā)布時間：2021-06-13 03:25

伺服驅(qū)動器維修

伺服驅(qū)動器是現(xiàn)代運(yùn)動控制的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)機(jī)器人及數(shù)控加工中心等自動化設(shè)備中。尤其是應(yīng)用于控制交流永磁同步電機(jī)的伺服驅(qū)動器已經(jīng)成為國內(nèi)外研究熱點(diǎn)。當(dāng)前交流伺服驅(qū)動器設(shè)計(jì)中普遍采用基于矢量控制的電流、速度、位置3閉環(huán)控制算法。該算法中速度閉環(huán)設(shè)計(jì)合理與否，對于整個伺服控制系統(tǒng)，特別是速度控制性能的發(fā)揮起到關(guān)鍵作用。

在伺服驅(qū)動器速度閉環(huán)中，電機(jī)轉(zhuǎn)子實(shí)時速度測量精度對于改善速度環(huán)的轉(zhuǎn)速控制動靜態(tài)特性至關(guān)重要。為尋求測量精度與系統(tǒng)成本的平衡，一般采用增量式光電編碼器作為測速傳感器，與其對應(yīng)的常用測速方法為M/T測速法。M/T測速法雖然具有一定的測量精度和較寬的測量范圍，但這種方法有其固有的缺陷，主要包括：

1）測速周期內(nèi)必須檢測到至少一個完整的碼盤脈沖，限制了可測轉(zhuǎn)速；

2）用于測速的2個控制系統(tǒng)定時器開關(guān)難以嚴(yán)格保持同步，在速度變化較大的測量場合中無法保證測速精度。因此應(yīng)用該測速法的傳統(tǒng)速度環(huán)設(shè)計(jì)方案難以提高伺服驅(qū)動器速度跟隨與控制性能

NEC ASU40/30雙軸驅(qū)動器失效故障：啟動電源按鈕后，伺服驅(qū)動板無直流動力電源，CNC顯示報(bào)母線電壓低，系統(tǒng)關(guān)斷XY驅(qū)動電路的電源接觸器。

檢修：現(xiàn)場試驗(yàn)啟動電源時，XY驅(qū)動電路三相220VAC動力電源供電接觸器吸合一下，但不一會就跳開，CNC屏幕顯示undervoltage，電壓低報(bào)警，實(shí)際檢測沒有母線電壓。經(jīng)查，三相220VAC電源其中兩根線通過一個繼電器的常開觸點(diǎn)接到一個三相整流橋，同時還接到兩個小功率二極管，其中一個二極管串聯(lián)一個電感后連一個450V/3.3μF電容，在電容上產(chǎn)生一個電壓，此電壓引入到一個比較器LM393的正向輸入端，如果電壓足夠，比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，去控制一個IGBT的門極，從而將整流后的直流引到XY軸驅(qū)動IGBT的P、N端。如圖6.20所示。

故障現(xiàn)象：某配套SIEMENS PRIMOS系統(tǒng)、6RA26**系列直流伺服驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控滾齒機(jī)，開機(jī)后發(fā)生“ERR21，Y軸測量系統(tǒng)錯誤”報(bào)警。

分析與處理過程：數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生測量系統(tǒng)報(bào)警的原因一般有如下幾種：1)數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路不良。2)數(shù)控裝置與位置檢測元器件的連接電纜不良。3)位置測量系統(tǒng)本身不良。由于本機(jī)床伺服驅(qū)動系統(tǒng)采用的是全閉環(huán)結(jié)構(gòu)，檢測系統(tǒng)使用的是HEIDENHAIN公司的光柵。為了判定故障部位，維修時首先將數(shù)控裝置輸出的X、Y軸速度給定，將驅(qū)動使能以及X、Y軸的位置反饋進(jìn)行了對調(diào)，使數(shù)控的X軸輸出控制Y軸，Y軸輸出控制X軸。經(jīng)對調(diào)后，操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動Y軸，機(jī)床X軸產(chǎn)生運(yùn)動，且工作正常，證明數(shù)控裝置的位置反饋信號接口電路無故障。但操作數(shù)控系統(tǒng)，手動移動X軸，機(jī)床Y軸不運(yùn)動，同時數(shù)控顯示“ERR21，X軸測量系統(tǒng)錯誤”報(bào)警。由此確認(rèn)，報(bào)警是由位置測量系統(tǒng)不良引起的，與數(shù)控裝置的接口電路無關(guān)。檢查測量系統(tǒng)電纜連接正確、可靠，排除了電纜連接的問題。利用示波器檢查位置測量系統(tǒng)的前置放大器EXE601/5-F的Ual和Ua2、*Ua1和Ua2輸出波形，發(fā)現(xiàn)Ua1相無輸出。進(jìn)一步檢查光柵輸出(前置放大器EXE601/5-F的輸入)信號波形，發(fā)現(xiàn)Ie1無信號輸入。檢查本機(jī)床光柵安裝正確，確認(rèn)故障是由于光柵不良引起的：更換光柵LS903后，機(jī)床恢復(fù)正常工作。