SIEMENS主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障維修實(shí)例
    分析與處理過(guò)程:檢查SIEMENS 6RA26**系列直流主軸驅(qū)動(dòng)器,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器地V79報(bào)警燈亮.SIEMENS 6RA26**系列直流主軸驅(qū)動(dòng)器地故障指示燈V79安裝于A3板上,報(bào)警地含義與SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驅(qū)動(dòng)器相同,屬于電源故障,其可能地原因有:
1)電源相序接反.
2)電源缺相,相位不正確.
3)電源電壓低于額定值地80％.
測(cè)量驅(qū)動(dòng)器輸入電壓正常,相序正確,但主驅(qū)動(dòng)仍有報(bào)警,因此可能地原因是電源板存在故障.
根據(jù)SIEMENS 6RA26**系列直流主軸驅(qū)動(dòng)器原理圖,逐級(jí)測(cè)量各板地電源回路,發(fā)現(xiàn)觸發(fā)板地同步電源中有一相低于正常電壓.
    檢查確認(rèn)故障原因?yàn)橛≈齐娐钒宕嬖谔摵?導(dǎo)致了同步電源地電壓降低,引起了V79電源報(bào)警.重新焊接后電壓恢復(fù)正常,報(bào)警消失,機(jī)床恢復(fù)正常.
例324．6SC650無(wú)顯示故障維修
    故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程時(shí),出現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器無(wú)顯示故障.
    分析與處理過(guò)程:根據(jù)6SC6502維修說(shuō)明,顯示器上所有數(shù)碼管均不亮,可能地故障原因如下:
1)主電路進(jìn)線斷路器跳閘.
2)主回路進(jìn)線電源至少有兩相以上缺相.
3)驅(qū)動(dòng)器至少有兩個(gè)以上地輸入熔斷器熔斷.
4)電源模塊A0中地電源熔斷器熔斷.
5)顯示模塊H1和操縱器模塊N1之間連接故障.
6)輔助操縱電壓中地5V電源故障.
7)操縱模塊N1故障.
    根據(jù)以上故障可能地原因,逐一檢查,并通過(guò)更換備用板,確認(rèn)驅(qū)動(dòng)器全部模塊均正常；驅(qū)動(dòng)器電源輸入正確.測(cè)量驅(qū)動(dòng)器輔助操縱電壓DCl70正常,但DC30V、DC5V為“0”.
    由于整個(gè)驅(qū)動(dòng)器中地全部模塊均已經(jīng)互換進(jìn)行確認(rèn),因此故障原因只可能是驅(qū)動(dòng)器機(jī)架不良.直接更換機(jī)架再次進(jìn)行試驗(yàn),故障排除,主軸工作正常.
    為了確認(rèn)故障部位,在拆下機(jī)架后進(jìn)行認(rèn)真檢查,發(fā)現(xiàn)該機(jī)架上地總線板30腳(DC30V總線)絕緣不良,對(duì)地電阻只有20kΩ,從而引起了輔助電源地保護(hù)線路動(dòng)作,使驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)以上故障.
    例325~例326．6SC650驅(qū)動(dòng)器顯示888888地故障維修
    例325．故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在調(diào)試時(shí),出現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器顯示888888,主軸不能正常工作.   
    分析與處理過(guò)程:6SC650系列主軸驅(qū)動(dòng)器地所有數(shù)碼均顯示888888,其常見(jiàn)地故障原因有:
1)操縱器模塊N1故障.
2)操縱器模塊N1上地EPROM安裝不良或軟件出錯(cuò).
3)輸入/輸出模塊中地“復(fù)位”信號(hào)為“1”.
    考慮到驅(qū)動(dòng)器是第一次使用,在出廠前已經(jīng)經(jīng)過(guò)出廠檢驗(yàn),故操縱器模塊N1不良地可能性較小；檢查EPROM安裝正確；驅(qū)動(dòng)器亦未加入“復(fù)位”信號(hào),因此排除了以上可能地原因.
    根據(jù)驅(qū)動(dòng)器工作原理,打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器仔細(xì)檢查,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部30V操縱電壓僅為20V,直流母線DCl70V預(yù)充電電壓為130V,由此判定故障是由于驅(qū)動(dòng)器輔助操縱電壓不正常引起地.檢查驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部直流整流模塊V14地連接,發(fā)現(xiàn)三相整流橋地ACl20V進(jìn)線中有一相連線脫落.重新連接后,故障排除,主軸可以正常工作.
    例326．故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在機(jī)床運(yùn)行過(guò)程時(shí),出現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器顯示888888報(bào)警.
    分析與處理過(guò)程:故障現(xiàn)象與上例相同,故障地分析與處理過(guò)程如題；經(jīng)檢查在本例中引起故障地原因,是驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部輔助操縱電源變壓器地進(jìn)線熔斷器F4熔斷引起地,更換熔斷器后故障排除,機(jī)床恢復(fù)正常.
    例327．6SC650出現(xiàn)F41報(bào)警地維修
    故障現(xiàn)象:一臺(tái)配套SIEMENS 6SC6508交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)地臥式加工中心,主軸制動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)F41報(bào)警.   
    分析與處理過(guò)程:SIEMENS 6SC6508交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)F41報(bào)警地含義為“中間電路過(guò)電壓”.
    由于機(jī)床在加工時(shí)工作正常,對(duì)照“6SC650系列交流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)地故障診斷與維修”(參見(jiàn)本章第7.3.1節(jié))地有關(guān)內(nèi)容,分析在本機(jī)床上引起報(bào)警可能地原因如下:
1)驅(qū)動(dòng)器整流模塊A0不良.
2)逆變晶體管模塊A1不良.
3)直流母線斬波管V5、V1不良.
    為了進(jìn)一步判定故障原因,通過(guò)驅(qū)動(dòng)器復(fù)位消除報(bào)警后,重新起動(dòng)主軸,主軸電動(dòng)機(jī)加速、旋轉(zhuǎn)動(dòng)作均正常.但在試驗(yàn)幾次后,驅(qū)動(dòng)器又出現(xiàn)F42(中間電路過(guò)電流)報(bào)警,驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部有異常聲.
    打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器檢查,發(fā)現(xiàn)逆變晶體管模塊A1板上有一組操縱電路燒壞,對(duì)應(yīng)地直流母線斬波管V1地BE極間電阻明顯大于V5,而且并聯(lián)在模塊兩端地大功率電阻R100(3.9Ω/50W)燒斷、電容C100、C101(22PF/1000V)擊穿,中間電路熔斷器F7(125A、660V)熔斷.
    根據(jù)6SC6508主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)地原理,驅(qū)動(dòng)器主回路采用交流→直流→交流地變流形式,直流母線電壓為600V,制動(dòng)采用回饋制動(dòng)地形式,在制動(dòng)時(shí)可以將能量回饋電網(wǎng).斬波管V1和V5地作用是在制動(dòng)時(shí),操縱直流母線地電流方向,實(shí)現(xiàn)能量地回饋.
    因此,如果V1和V5無(wú)法在制動(dòng)時(shí)遵照要求導(dǎo)通,制動(dòng)能量就無(wú)法回饋電網(wǎng),必然引起直流母線電容組上地電壓超過(guò)允許地最大值,從而出現(xiàn)F41報(bào)警.同時(shí),直流高壓將使電容C100、C101擊穿,導(dǎo)致中間電路短路,熔斷器F7動(dòng)作,限流電阻R100損壞.
    根據(jù)以上分析,維修時(shí)在更換了斬波管V1,電容C100、C101,電阻R100,熔斷器F7及驅(qū)動(dòng)板A1后,調(diào)速器恢復(fù)正常.為了防止故障地再次發(fā)生,在維修完成后,將驅(qū)動(dòng)器地起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)間(參數(shù)P16、P17)作了適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng),以減少對(duì)元器件地沖擊；經(jīng)以上處理后故障不再發(fā)生.
    例328．6SC650出現(xiàn)F42報(bào)警地維修
    故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在機(jī)床到達(dá)用戶地第一次調(diào)試時(shí),出現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器F42報(bào)警.
    分析與處理過(guò)程:6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)F42報(bào)警地含義是“直流母線過(guò)電流報(bào)警”,報(bào)警可能地原因有:
1)驅(qū)動(dòng)器過(guò)載.
2)A0故障(僅6SC6502和6503)
3)互感器U11有故障.
4)斬波管V1、V5故障.
5)晶體管故障.
6)直流母線中有短路.
7)功率晶體管(V1~V8)不良.
8)U1模塊故障.
9)參數(shù)設(shè)定不正確(P176過(guò)大).
10)N1模塊故障.
    由于機(jī)床為第一次開(kāi)機(jī),不可能產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)器過(guò)載,且機(jī)床出廠前工作正常,因此可以基本排除模塊、元器件不良地可能性,即:A0故障、U1模塊故障、N1模塊故障、互感器U11有故障、斬波管(V1、V5)故障、功率晶體管(V1~V8)不良地可能性較小.檢查驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)定正確.
    根據(jù)SIEMENS 6SC6502地結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與以往地維修經(jīng)驗(yàn),當(dāng)驅(qū)動(dòng)器發(fā)生F42報(bào)警時(shí),故障一般在斬波管V1、V5后地電路中發(fā)生短路.
    根據(jù)以上分析,打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器,重點(diǎn)檢查斬波管V1、V5后地電路,最終發(fā)現(xiàn)該驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部地變壓器T1在運(yùn)輸過(guò)程中鉚釘脫落,引起了直流母線短路,驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生報(bào)警.重新固定變壓器T1,并進(jìn)行仔細(xì)地檢查后,驅(qū)動(dòng)器故障排除.
    例329．6SC650有異常響聲并出現(xiàn)F42報(bào)警地維修
    故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在開(kāi)機(jī)時(shí),發(fā)現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器有異常響聲,驅(qū)動(dòng)器顯示F42報(bào)警.
    分析與處理過(guò)程:6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)F42報(bào)警地含義是“直流母線過(guò)電流”,報(bào)警可能地原因參見(jiàn)上例,由于故障時(shí)操作者聽(tīng)到驅(qū)動(dòng)器有異常聲,打開(kāi)驅(qū)動(dòng)器檢查,發(fā)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部斬波管V1、V5以及直流母線地RC保護(hù)回路中地電容器C100、C500、C3均已炸裂,并有部分?jǐn)嗔烟幣鰵?引起了直流母線地過(guò)電流.更換RC保護(hù)回路,機(jī)床恢復(fù)正常工作.
    例330．6SC650出現(xiàn)F15報(bào)警地維修
    故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在調(diào)試時(shí),出現(xiàn)主軸驅(qū)動(dòng)器F15報(bào)警.
    分析與處理過(guò)程:6SC650系列主軸驅(qū)動(dòng)器出現(xiàn)F15報(bào)警地含義是“驅(qū)動(dòng)器過(guò)熱報(bào)警”,可能地原因有:
1)驅(qū)動(dòng)器過(guò)載(電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)器匹配不正確).
2)環(huán)境溫度太高.
3)熱敏電阻故障.
4)風(fēng)扇故障.
5)斷路器Q1或Q2跳閘.

由于本故障在開(kāi)機(jī)時(shí)即出現(xiàn),可以排除驅(qū)動(dòng)器過(guò)載、環(huán)境溫度太高等原因；檢查斷路器Q1或Q2位置正確,風(fēng)扇已經(jīng)正常旋轉(zhuǎn),因此故障原因與熱敏電阻本身或其連接有關(guān).
拆開(kāi)驅(qū)動(dòng)器檢查,發(fā)現(xiàn)A01板與轉(zhuǎn)換板間地電纜插接不良；重新插接后,故障排除,主軸工作正常.
例331．810M系統(tǒng)主軸不能旋轉(zhuǎn)地故障維修
故障現(xiàn)象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主軸驅(qū)動(dòng)器,在開(kāi)機(jī)調(diào)試時(shí),發(fā)現(xiàn)主軸不能正常旋轉(zhuǎn),系統(tǒng)無(wú)報(bào)警.
分析與處理過(guò)程:測(cè)量系統(tǒng)主軸模擬量輸出,發(fā)現(xiàn)此值為“0”,因此可以確定故障是由數(shù)控系統(tǒng)無(wú)模擬量輸出引起地.
由于系統(tǒng)為剛出廠地原裝系統(tǒng),因此系統(tǒng)內(nèi)部不良地可能性較小,出現(xiàn)以上故障最大地可能原因是系統(tǒng)地參數(shù)設(shè)定不當(dāng)引起地.
仔細(xì)檢查系統(tǒng)地機(jī)床參數(shù)設(shè)定,發(fā)現(xiàn)全部MD參數(shù)設(shè)定均正確無(wú)誤；檢查系統(tǒng)地SD(設(shè)定)參數(shù)發(fā)現(xiàn),在SETTING DATA頁(yè)面下地G96轉(zhuǎn)速限制值為“0”,將該值更改為機(jī)床地最大轉(zhuǎn)速6000r/min后,機(jī)床主軸模擬量輸出正常,主軸可以正常旋轉(zhuǎn).