伺服系统的故障诊断与维修.ppt
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1、第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修伺服系统的故障诊断与维修 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修 从检测装置来的反馈信号与指令脉冲信号进行比较,得到位置偏差控制信号,经伺服放大器对偏差信号进行调节运算和功率放大,控制工作台修正偏差,按照指令脉冲运动,称为闭环伺服控制。2 2闭环伺服控制闭环伺服控制 第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.1.3 伺服控制的主要故障
2、形式伺服控制的主要故障形式 伺服控制主要有主轴伺服控制和进给伺服控制两种:主轴伺服控制系统的故障形式主要有:主轴定位不准;主轴过载;主轴振动及噪声;主轴转速与坐标运动不匹配等。进给伺服控制系统的故障形式主要有以下几种:(1)伺服电动机过载;(2)低速爬行;(3)振动与噪声;(4)位置误差。第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.2.1 4.2.1 常用主轴驱动系统常用主轴驱动系统 数控设备常用的主轴伺服驱动主要有直流驱动方数控设备常用的主轴伺服驱动主要有直流驱动方式和交流驱动方式两大类。直流主轴电动机有式和交流驱动方式两大类。直流主轴电动机有SIEMENS公司公司1GG5,1
3、GF5,1GL5和和1GH5等等4个系个系列,配套的驱动装置为列,配套的驱动装置为6RA24,6R27,采用晶闸管,采用晶闸管控制系统。交流主轴电动机有控制系统。交流主轴电动机有FUNUC公司推出的公司推出的S系列电动机,其功率范围为系列电动机,其功率范围为1.537kW,采用晶体,采用晶体管管PWM逆变器实现驱动控制。逆变器实现驱动控制。SIEMENS公司也推公司也推出了出了1PH5及及1PH6系列交流伺服电动机,其功率为系列交流伺服电动机,其功率为3100kW,采用晶体管,采用晶体管SPWM变频驱动控制。国内变频驱动控制。国内产品主要有上海开通公司的产品主要有上海开通公司的KT系列全数字交
4、流伺服系列全数字交流伺服驱动控制系统。驱动控制系统。返回第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.2.2 4.2.2 主轴伺服驱动控制的连接主轴伺服驱动控制的连接 KT270KT270伺服驱动系统与伺服驱动系统与KT590KT590数控系统的连接图数控系统的连接图 如图所示:如图所示:返回第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.2.3 交流伺服控制系统的调试交流伺服控制系统的调试 下面以华中世纪星数控系统(下面以华中世纪星数控系统(HNC-21TF)与松下)与松下MSDA型交流伺型交流伺服控制驱动器、服控制驱动器、MSMA型交流伺服电动机的连接控制为例,说明该
5、系型交流伺服电动机的连接控制为例,说明该系统的调试的内容和方法。统的调试的内容和方法。HNC-21TF数控系统与伺服控制器、交流伺服电动机的连接第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.2.4 交流主轴伺服系统的主要故障及诊断 常见交流主轴伺服系统的主要故障有以下几种。1过载;2主轴定位抖动;3主轴转速与进给不匹配。4.3 进给伺服控制系统的故障诊断4.3.1 常见进给伺服控制系统常见的进给伺服控制方式主要有直流进给伺服驱动、交流进给伺服驱动以及步进电动机进给伺服驱动等。4.3.2 步进电动机进给伺服控制1步进电动机的主要性能参数(1)步距角误差 步进电动机的步距角公式:=36
6、0/mZK第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修(2)启动频率;(3)矩频特性与动态转矩;(4)静态转矩与矩角特性。矩频特性曲线步进电动机静态矩角特性第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修步进电机的外观图步进电机的外观图第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.4 位置检测装置的安装调整与故障诊断位置检测装置的安装调整与故障诊断4.4.1 位置检测装置的基本要求及分类1位置检测装置的基本要求能满足移动部件精度和速度的要求;使用、维护简单、方便,成本低;寿命长,抗各种干扰能力强,能适应生产现场的工作环境;在检测范围内,能满足精度和速度的要求。2位置
7、检测装置的分类按测量方式不同,位置检测装置可分为增量式和绝对式检测装置。按被测量的不同,位置检测装置可分为数字量和模拟量检测装置。第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修 常用位置检测装置的分类常用位置检测装置的分类回转型检测装置回转型检测装置直线型检测装置直线型检测装置数数字字式式检检测装置测装置模模拟拟式式检检测装置测装置数数字字式式检检测装置测装置模模拟拟式式检检测装置测装置光电盘光电盘同同步步分分解解器器直线光栅直线光栅直直线线感感应应同步器同步器数码盘数码盘圆圆形形感感应应同步器同步器多多通通道道透透射光栅射光栅直磁尺直磁尺圆光栅圆光栅圆形磁尺圆形磁尺计量光栅计量光栅绝
8、绝对对值值式式磁尺磁尺第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修4.4.2 光栅检测装置光栅检测装置1光栅检测装置的组成光栅检测装置的组成光栅是在一块长条形的光学玻璃上用照相腐蚀法制成许多密集线纹。线纹的间距和宽度相等并与运动方向垂直,形成连续的透光区和不透光区。线纹之间的间距称为栅距,常用光栅有每毫米刻50条、100条及200条的。1光电池;2,4聚光镜;3夹缝;5光源;G1标尺光栅;G2指示光栅图透射光栅和反射光栅 1光电池;2,4聚光镜;3夹缝;5光源;G1标尺光栅;G2指示光栅图4.13透射光栅和反射光栅第四章伺伺服服系系统统的的故故障障诊诊断断与与维维修修光栅尺及数显表光
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