故障現象:一臺配套FANUC6系統的立式加工中心,在加工過程中,機床出現劇烈抖動、交流主軸驅動器顯示AL-04報警。
分析與處理過程:FANUC交流主軸驅動系統AL-04報警的含義為“交流輸入電路中的P1、F2、F3熔斷器熔斷”,故障可能的原因有:
1)交流電源輸出阻抗過高。
2)逆變晶體管模塊不良。
3)整流二極管(或晶閘管)模塊不良。
4)浪涌吸收器或電容器不良。
針對上述故障原因,逐一進行檢查。檢查交流輸入電源,在交流主軸驅動器的輸入電源,測得R、S相輸入電壓為220V,但T相的交流輸入電壓僅為120V,表明驅動器的三相輸入電源存在問題。
進一步檢查主軸變壓器的三相輸出,發現變壓器輸入、輸出,機床電源輸入均同樣存在不平衡,從而說明故障原因不在機床本身。
檢查車間開關柜上的三相熔斷器,發現有一相阻抗為數百歐姆。將其拆開檢查,發現該熔斷器接線螺釘松動,從而造成三相輸入電源不平衡;重新連接后,機床恢復正常。
例002.驅動器出現報警“A”的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC0T的數控車床,開機后,系統處在“急停”狀態,顯示“NOTREADY”,操作面板上的主軸報警指示燈亮。
分析與處理過程:根據故障現象,檢查機床交流主軸驅動器,發現驅動器顯示為“A”。
根據驅動器的報警顯示,由本章前述可知,驅動器報警的含義是“驅動器軟件出錯”,這一報警在驅動器受到外部偶然干擾時較容易出現,解決的方法通常是對驅動器進行初始化處理。在本機床按如下步驟進行了參數的初始化操作:
1)切斷驅動器電源,將設定端S1置TEST。
2)接通驅動器電源。
3)同時按住MODE、UP、DOWN、DATASET4個鍵
4)當顯示器由全暗變為“FFFFF”后,松開全部鍵,并保持1s以上。
5)同時按住MODE、UP鍵,使參數顯示FC-22。
6)按住DATASET鍵1s以上,顯示器顯示“GOOD”,標準參數寫入完成。
7)切斷驅動器電源,將S1(SH)重新置“DRIVE”。
通過以上操作,驅動器恢復正常,報警消失,機床恢復正常工作。
例003.驅動器出現過電流報警的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC11M系統的臥式加工中心,在加工時主軸運行突然停止,驅動器顯示過電流報警。
分析與處理過程:經查交流主軸驅動器主回路,發現再生制動回路、主回路的熔斷器均熔斷,經更換后機床恢復正常。但機床正常運行數天后,再次出現同樣故障。
由于故障重復出現,證明該機床主軸系統存在問題,根據報警現象,分析可能存在的主要原因有:
1)主軸驅動器控制板不良。
2)電動機連續過載。
3)電動機繞組存在局部短路。
在以上幾點中,根據現場實際加工情況,電動機過載的原因可以排除??紤]到換上元器件后,驅動器可以正常工作數天,故主軸驅動器控制板不良的可能性亦較小。因此,故障原因可能性zui大的是電動機繞組存在局部短路。
維修時仔細測量電動機繞組的各相電阻,發現U相對地絕緣電阻較小,證明該相存在局部對地短路。
拆開電動機檢查發現,電動機內部繞組與引出線的連接處絕緣套已經老化;經重新連接后,對地電阻恢復正常。
再次更換元器件后,機床恢復正常,故障不再出現。
例004.主軸驅動器AL-12報警的維修
故障現象:一臺配套FANUC11M系統的臥式加工中心,在加工過程中,主軸運行突然停止,驅動器顯示12號報警。
分析與處理過程:交流主軸驅動器出現12號報警的含義是“直流母線過電流”,由本章前述可知,故障可能的原因如下:
1)電動機輸出端或電動機繞組局部短路。
2)逆變功率晶體管不良。
3)驅動器控制板故障。
根據以上原因,維修時進行了仔細檢查。確認電動機輸出端、電動機饒組無局部短路。然后斷開驅動器(機床)電源,檢查了逆變晶體管組件。通過打開驅動器,拆下電動機電樞線,用萬用表檢查逆變晶體管組件的集電極(C1、C2)和發射極(E1、E2)、基極(B1、B2)之間,以及基極(B1、B2)和發射極(El、E2)之間的電阻值,與正常值(表7-25所示)比較,檢查發現C1-E1之間短路,即晶體管組件己損壞。為確定故障原因,又對驅動器控制板上的晶體管驅動回路進行了進一步的檢查。檢查方法如下:
1)取下直流母線熔斷器F7,合上交流電源,輸入旋轉指令。
2)按表7-26、表7-27的引腳,通過驅動器的連接插座CN6、CN7,測定8個晶體管(型號為ETl91)的基極B與發射極E間的控制電壓,并根據CN6、CN7插腳與各晶體管管腳的對應關系逐一檢查(以發射極為參考,測量B-E正常值一般在2V左右)。檢查發現1C~lB之間電壓為0V,證明C~B極擊穿,同時發現二極管D27也被擊穿。
在更換上述部件后,再次起動主軸驅動器,顯示報警成為AL-19。根據本章前述,驅動器AL-19報警為U相電流檢測電路過流報警。
為了進一步檢查AL-19報警的原因,維修時對控制回路的電源進行了檢查。
檢查驅動器電源測試端子,交流輸入電源正常;直流輸出+24V、+15V、+5V均正常,但-15V電壓為“0”。進一步檢查電源回路,發現集成穩壓器(型號:7915)損壞。更換7915后,-15V輸出電壓正常,主軸AL-19報警消除,機床恢復正常。
分析與處理過程:FANUC交流主軸驅動系統AL-04報警的含義為“交流輸入電路中的P1、F2、F3熔斷器熔斷”,故障可能的原因有:
1)交流電源輸出阻抗過高。
2)逆變晶體管模塊不良。
3)整流二極管(或晶閘管)模塊不良。
4)浪涌吸收器或電容器不良。
針對上述故障原因,逐一進行檢查。檢查交流輸入電源,在交流主軸驅動器的輸入電源,測得R、S相輸入電壓為220V,但T相的交流輸入電壓僅為120V,表明驅動器的三相輸入電源存在問題。
進一步檢查主軸變壓器的三相輸出,發現變壓器輸入、輸出,機床電源輸入均同樣存在不平衡,從而說明故障原因不在機床本身。
檢查車間開關柜上的三相熔斷器,發現有一相阻抗為數百歐姆。將其拆開檢查,發現該熔斷器接線螺釘松動,從而造成三相輸入電源不平衡;重新連接后,機床恢復正常。
例002.驅動器出現報警“A”的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC0T的數控車床,開機后,系統處在“急停”狀態,顯示“NOTREADY”,操作面板上的主軸報警指示燈亮。
分析與處理過程:根據故障現象,檢查機床交流主軸驅動器,發現驅動器顯示為“A”。
根據驅動器的報警顯示,由本章前述可知,驅動器報警的含義是“驅動器軟件出錯”,這一報警在驅動器受到外部偶然干擾時較容易出現,解決的方法通常是對驅動器進行初始化處理。在本機床按如下步驟進行了參數的初始化操作:
1)切斷驅動器電源,將設定端S1置TEST。
2)接通驅動器電源。
3)同時按住MODE、UP、DOWN、DATASET4個鍵
4)當顯示器由全暗變為“FFFFF”后,松開全部鍵,并保持1s以上。
5)同時按住MODE、UP鍵,使參數顯示FC-22。
6)按住DATASET鍵1s以上,顯示器顯示“GOOD”,標準參數寫入完成。
7)切斷驅動器電源,將S1(SH)重新置“DRIVE”。
通過以上操作,驅動器恢復正常,報警消失,機床恢復正常工作。
例003.驅動器出現過電流報警的故障維修
故障現象:一臺配套FANUC11M系統的臥式加工中心,在加工時主軸運行突然停止,驅動器顯示過電流報警。
分析與處理過程:經查交流主軸驅動器主回路,發現再生制動回路、主回路的熔斷器均熔斷,經更換后機床恢復正常。但機床正常運行數天后,再次出現同樣故障。
由于故障重復出現,證明該機床主軸系統存在問題,根據報警現象,分析可能存在的主要原因有:
1)主軸驅動器控制板不良。
2)電動機連續過載。
3)電動機繞組存在局部短路。
在以上幾點中,根據現場實際加工情況,電動機過載的原因可以排除??紤]到換上元器件后,驅動器可以正常工作數天,故主軸驅動器控制板不良的可能性亦較小。因此,故障原因可能性zui大的是電動機繞組存在局部短路。
維修時仔細測量電動機繞組的各相電阻,發現U相對地絕緣電阻較小,證明該相存在局部對地短路。
拆開電動機檢查發現,電動機內部繞組與引出線的連接處絕緣套已經老化;經重新連接后,對地電阻恢復正常。
再次更換元器件后,機床恢復正常,故障不再出現。
例004.主軸驅動器AL-12報警的維修
故障現象:一臺配套FANUC11M系統的臥式加工中心,在加工過程中,主軸運行突然停止,驅動器顯示12號報警。
分析與處理過程:交流主軸驅動器出現12號報警的含義是“直流母線過電流”,由本章前述可知,故障可能的原因如下:
1)電動機輸出端或電動機繞組局部短路。
2)逆變功率晶體管不良。
3)驅動器控制板故障。
根據以上原因,維修時進行了仔細檢查。確認電動機輸出端、電動機饒組無局部短路。然后斷開驅動器(機床)電源,檢查了逆變晶體管組件。通過打開驅動器,拆下電動機電樞線,用萬用表檢查逆變晶體管組件的集電極(C1、C2)和發射極(E1、E2)、基極(B1、B2)之間,以及基極(B1、B2)和發射極(El、E2)之間的電阻值,與正常值(表7-25所示)比較,檢查發現C1-E1之間短路,即晶體管組件己損壞。為確定故障原因,又對驅動器控制板上的晶體管驅動回路進行了進一步的檢查。檢查方法如下:
1)取下直流母線熔斷器F7,合上交流電源,輸入旋轉指令。
2)按表7-26、表7-27的引腳,通過驅動器的連接插座CN6、CN7,測定8個晶體管(型號為ETl91)的基極B與發射極E間的控制電壓,并根據CN6、CN7插腳與各晶體管管腳的對應關系逐一檢查(以發射極為參考,測量B-E正常值一般在2V左右)。檢查發現1C~lB之間電壓為0V,證明C~B極擊穿,同時發現二極管D27也被擊穿。
在更換上述部件后,再次起動主軸驅動器,顯示報警成為AL-19。根據本章前述,驅動器AL-19報警為U相電流檢測電路過流報警。
為了進一步檢查AL-19報警的原因,維修時對控制回路的電源進行了檢查。
檢查驅動器電源測試端子,交流輸入電源正常;直流輸出+24V、+15V、+5V均正常,但-15V電壓為“0”。進一步檢查電源回路,發現集成穩壓器(型號:7915)損壞。更換7915后,-15V輸出電壓正常,主軸AL-19報警消除,機床恢復正常。
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