【例3•15】CSK3163P数控车床主轴驱动故障的处理。
故障现象:该机床在接通电源后,在手动、手动数据输入和自动状态时起动主轴,出现主轴过流报警。
故障检查与分析:CSK3163P数控车床是我国沈阳第三机床厂的产品,它所用主轴驱动系统为湖北襄樊机床电气传动设备厂产KBS-Ilf -300A晶闸管调速系统。它的主要部分是由KB系列装置典型控制单元组合而成,是一逻辑无环流双环控制系统,用于将直流供给他励式直流电动机的电枢和磁场,从而实现四象限运行的控制。KB系列装置采用抽屉式结构,便于装配维修。
据操作者反映,该机床在工作中突然发现主轴电动机打火,同时主轴驱动柜的报警灯点亮,主回路电源跳闸。主轴报警的原因很多,诸如熔断器熔断、磁场没有电流、电流反馈回路断线、断路器跳闸、主轴电动机有问题、继电器动作不对、主轴驱动有问题等,都能导致主轴报警。
从主轴过流报警分析,产生过流的原因一般有电动机过流、短路外,还有晶闸管反向击穿、逆变失败、触发电路被封锁等。对以上产生过流报警的内容,采取从比较直观的部分人手,到比较复杂的部分。对所有的熔断器、强电电路及该床子的NC系统(FANUC 5T系统)进行检查,一切正常。测量电动机电枢绕组正常,拆下电动机电刷并进行处理,将咆动机换向器用酒精清理干净。检查机械传动部分正常。将电动机装好,试车故障依旧。对BS-Ⅲ-300A晶闸管调速系统进行检查。拆下晶闸管后面的连接线,将装有晶闸管整流器同散热器、脉冲传输装置、阻窖吸收装置的抽屉拔出,检查每个晶闸管元件无反向击穿现象。又对其分立元件进行检查,没有发现损坏现象。检查电流反馈回路连线正常。通过以上的检查,此故障可能出在触发器以前的电路中,封锁了触发脉冲,使得系统出现主轴过流报警。
以结构图为依据进行故障分析。主轴过流时,L增大,玑增大,加于电流调节器LT输入部分,以封锁主回路控制通道。这时电流调节器LT输出负向限幅值,并封锁触发脉冲。
同时使保护继电器JJ动作,接通能耗制动,使主回路电源跳闸,并将过流信号送到自饱和电路,点亮主轴过流报警灯c根据以上分析,1步乒iJ定电流反馈电路有问题。电流反馈电路是由切换逻辑开关LK I(电压极性鉴别器)和逻辑开关LKⅡ(电流极性鉴别器)组成,它的作用是在无环流控制可逆线路中切换正、反组晶闸管桥,其输入信号(见图3-27)有两个:极性输入信号玑,它取自速度调节器的3脚,并输入到LKI捕脚2;零电流输入信号L.它取自MY2单元电流检测整流桥输出电路的二极管VD18两端,输入到LKⅡ的插脚19。
切换逻辑就是根据这两个信号控制正、反组晶闸管的通断,而实现可逆运转和再生制动的。切换逻辑的输出有3个(见结构图):正组触发脉冲通断电子开关(LKⅡ中的BG19);反组触发脉冲通断电子开关(LKⅡ中的BC17);风。指令A,即主回路控制通道封锁信号U。此信号由LKI的端子19输出。
LK l还附有软换向装置,以减少电动机在起、制动时带来的机械冲击,软换向对减小电动机打火有一定作用,软换向指令信号,由LK I4脚输出,软换向电流波形的高度由4W调节,其宽度由2W、3W调节,并且2W、3W、4W均位于LKI抽屉的面板上。
故障处理:通过以上分析,借助于示渡器观察其移相触发器的波形,试调4W,试车,观察到电动机打火明显减少。对4W、3W、2W进行重新调整,使移相触发器YCF昀波形达到波形,再试车,故障排除。
说明:对于任何设备,合理的维护和检修是保证长期可靠运行基本因素之一,晶闸管调速装置也不例外。CSK3163P已使用多年,尽管制造厂采取了过滤等措施,但少量灰尘的逐日积累,由少到多,日子长久,积沉下来的灰尘还是相当可观的。这种故障就是因为环境灰尘多,机床工作时间长,温度较高,使得主轴驱动电路板上的某些元件参数漂移所至,这说明,设备的定期清扫是完全必要的:
【例3-16】数控车床,主轴转速不稳。
数控系统:FANUC OTC系统。
故障现象:在机床切削加工过程中,主轴转速不稳定。
故障分析与检查:利用MDI方式起动主轴时,发现主轴稳定旋转没有问题。而自动切削加工时,经常出现转速不稳的问题。在加工时仔细观察屏幕,除了主轴实际转速变化外,主轴速度的倍率数值也在变化。检查主轴转速倍率设定开关,没有问题。对电气连线进行检查,发现主轴倍率开关的电源连线开焊,由于加工振动,导致电源线接触不良,有时能够接触上,有时接触不上,造成主轴转速不稳。而在MDI方式,没有进行加工,没有振动,所以电源线连接上了,倍率没有变化,主轴转速也就是稳定的。
故障处理:将该开关上的电源绒焊好后,主轴转速恢复稳定。
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