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津上加工中心直流和交流主軸驅動系統

點擊次數:385    發布時間:2021-07-20
      目前國內外中津上加工中心的伺服高檔數控系統均采用電氣準??刂?。
  1.津上加工中心直流主軸驅動系統
  直流主軸驅動多采用品閘管調速方式,直流進給伺服系統是由速度環和電流環構成的雙環控制系統來控制直流主軸電動機的電樞電壓,主軸電動機采用他勵式電動機,勵磁繞組與電樞繞組相互獨立。電動機轉速從最小值到額定值,保持勵磁電流不變,實現調壓調速,屬于恒轉矩控制;從額定值到最大值,勵磁電流減小,實現調磁調速,屬恒功率控制。
  2.津上加工中心交流主軸驅動系統
  隨著交流調速技術的發展,目前數控機床的主軸驅動多采用主軸電動機配變頻器的控制方式。電網端逆變器由六只晶閘管組成的三相橋式全控整流電路組成,該電路可工作在整流狀態,向中間電路直接供電,也可工作在逆變狀態,完成能量反饋電網的任務。負載端逆變器由帶反并聯續流二極管的六只功率品體管組成。通過磁場計算機的控制,負載端逆變器輸出的三相正弦脈寬調制(PWM)電壓,使電動機獲得所需的轉矩電流和勵磁電流。輸出的三相PWM電壓幅值范圍為0~430V,頻率調節范圍為0~300Hz。在反饋制動時,電動機能量通過交流器的六只續流二極管向電容器充電,當電容器上的電壓超過600V時,通過控制調節器和電網端逆變器把電容器上的能量返回電網。
  故障現象:一臺津上加工中心,進給加工過程中,發現Y軸有振動現象。
  分析與處理過程:津上加工中心加工過程中坐標軸出現振動、爬行現象與多種原因有關,故障可能是機械傳動系統的原因,亦可能是伺服進給系統的調整與設定不當等等。
  為了判定故障原因,將津上加工中心操作方式置于手動方式,用手搖脈沖發生器控制Y軸進給,發現Y軸仍有振動現象。在此方式下,通過較長時間的移動后,Y軸速度單元上OVC報警燈亮。證明Y軸伺服驅動器發生了過電流報警,根據以上現象,分析可能的原因如下:
  1)電動機負載過重。
  2)機械傳動系統不良
  3)位置環增益過高。
  4)伺服電動機不良,等等。
  維修時通過互換法,確認故障原因出在直流伺服電動機上。卸下Y軸電動機,經檢查發現6個電刷中有2個的彈簧已經燒斷,造成了電樞電流不平衡,使電動機輸出轉矩不平衡。另外,發現電動機的軸承亦有損壞,故而引起Y軸的振動與過電流。
  更換電動機軸承與電刷后,津上加工中心恢復正常。
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