SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修,西门子伺服电机维修诊断方法

描述

数控定梁龙门铣床装配西门子840D数控系统,机床住加工过程中,会不定期出现“300608”轴Z驱动3速度控制输出受到限制”“轴Z定位监控”报警。当机床处静止工作状态超过一定时间时,会出现"300614"轴Z驱动伺服电机超温”。

现场可以利用西门子840D数据伺服系统的诊断监控页面,对轴Z的工作情况进监测,轴Z在运动过程中,伺服电机维修检测发现平滑电流达到50%~60%,当轴Z处于静止状态时,电流在0~90%波动,而伺服电机温度则随着电流的增加逐渐升高,当温度升高到100℃,系统发300614轴Z驱动电机超温提示。

来源:AL

西门子伺服电机维修诊断要从两方面入手:电气方面诊断及维修和机械方面诊断与维修。

伺服电机维修中因电气上的原因造成电机超温报警的比较多、如电机或电缆绝缘不良、电机内部线圈短路,电机制动器失灵、驱动器故障、过负荷等.

(1)伺服电机维修要依次检查功率模块、电缆电机的连接线、端子、插头是否接触良好,有无虚接情况.排除缺相的可能性。

(2)检査轴Z电机电枢和电缆的绝缘情况。利用ZC25B-3型500V兆欧表,对伺服电机维修检测电枢绕组与机壳之间的绝缘电阻,及电缆导线对地绝缘进行检査.绝缘性能良好用数字万用表測量电枢相间电阻值.阻值平衡。

(3)伺服电机维修检查驱动器参数增益是否适当。备份现有NC、PLC数据,然后对轴Z系统参数MD32200位置环增益参数、MD32300轴的加速度参数、MD1000电流环时间常数、MD100速度环时间常数进行重新设置,故障现象无明显好转,再利用840D系统的自带的系统优化软件、对轴Z驱动器参数进行优化。电机电流依然没有改善。

(4)伺服电机维修检查驱动器是否损坏。由于轴Z与轴Y共用双轴功率驱动模块,两轴电机配置参数相近,于是将两轴的线路(包括电源电缆和反馈电缆)互换,通电以后,发现故障出现在轴Y上,从而可近一步判断,故障范围应该在轴Z电机及电机后侧所带的负荷上。电机电流大,应该是存在过负荷的情况。

(5)伺服电机维修检查电机制动器。检査电机制动器电源及控制部分,一切正常。由于制动器位于电机内部,无法检查其工作状况。

(6)将数控系统轴Z由全闭环切换到半闭环工作状态。伺服电机与机械部分脱离后运行平稳,电流正常。排除伺服电机及制动器故障,因此认定伺服电机超温报警是由于机械部分负荷过重所致。

伺服电机维修影响轴Z机械负荷过重的原因主要包括:电机减速箱内部齿轮损坏、滚珠丝杠螺母副磨损、丝杠轴承磨损、轴润滑不到位、平衡油缸工作不正常及导轨副磨损等。

(1)检查轴Z润滑。润滑油箱油位及润滑泵髙油压力均正常,导轨及滚珠丝杠螺母副供油点正常。

(2)检查轴Z导轨副。导轨面无磨损,压板、镶条预紧正常,对导轨间隙进行调整。

(3)检査滚珠丝杠螺母。丝杠无明显磨损,滚珠丝杠螺母副预紧正常,调整轴向间隙。

(4)检査平衡油缸。检测平衡油缸上升、下降以及静止状态时压力表表压,证明滑枕平衡油缸工作正常。

(5)检査轴Z电机减速箱。变速箱齿轮无损坏,减速箱底部丝杠支撑轴承副磨损严重。

(6)更换伺服电机维修中损坏的支撑轴承副,连接电机,通电运行,轴Z电机运行平稳,电机平滑电流10%。观察使用一段时间以后,操作者反应使用效果良好。

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