數控機床變頻器故障的診（zhěn）斷與維（wéi）修-機床電器網-數控（kòng）機床市場網

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數（shù）控機床變頻器（qì）故障的診斷與維修

2021-1-8 來源：中（zhōng）國人民解放軍 91206 部隊作者：王潔園，趙國慶

摘要：隨著科技的發展，數控機床（chuáng）在技術上日趨成熟，在工業生（shēng）產中得到了越來（lái）越廣泛的應用，有效提高生產效率的同時，還在一定程度上改善了產品質量。但是（shì），在實際運行過程（chéng）中，數控機床也會出現各種故障，特別是變頻器故障的發生，不僅會影響到設備的正常運行，還會引發極為嚴重的（de）後果，必須引起人們足（zú）夠的重視。因此，本文就數（shù）控機床（chuáng）變頻器故障的診（zhěn）斷與維修技術展開（kāi）研究，希望為提高數控機床的運行效率提供一定借鑒。

關鍵詞：數控機床；變頻器故障；診斷；維修

近年（nián）來，隨著經濟的發展以及（jí）科技的進步，對產品質量（liàng）的要求不（bú）斷提高，而數控機床的應用，在提高生產效率的同時，極大地提升了（le）零件的精度，對於工業生產水平的提高起到了（le）不可（kě）替代的作用。但是，我（wǒ）們也必須意識到，數控（kòng）機床在應用中也會出現各種各樣的故障，進（jìn）而影響到生產的（de）正常進行（háng），一旦出現故障，就要盡快采（cǎi）取（qǔ）針對性的處理措施，解決（jué）故障，恢（huī）複生產。而隨（suí）著計算機技術、電子（zǐ）技術的（de）不斷進步，故（gù）障診斷技術也有了跨越式的發展，本文主要就數控（kòng）機床變頻器故障的診斷與維修技術進行了研究。

1 、數控機（jī）床變頻器常（cháng）見故障

1.1 開關電源損壞

一般來說，變頻器在應用中，最容易發生的故（gù）障就是（shì）開關電源損壞，其原因往往是（shì）由（yóu）於相關負載出現了意外短路。在實際的（de）運行過程中，若是突然聽見極為刺耳的噪音（yīn），這是由係統中配置的脈衝變壓器發出的（de），這種情況下，較（jiào）大（dà）概率是開關電源的輸出端出（chū）現了短路，應該盡快定位故障位置，查找故障原因。此外，當出現無顯示、控製端子無電壓等情況時，應（yīng）考慮是否開關電源發生了損壞。

1.2 SC 故障

在目前的生產過程中，SC 故障也是比較常見的，而引發此類故障的原因則主要（yào）有兩個：一是，IGBT 模塊出（chū）現了損（sǔn）傷；二是，驅動電路的運行不正常（cháng）。實踐表明，電動機抖動、三相電流和電壓不平衡等問題的出現，往（wǎng）往是由於 IGBT 模塊（kuài）了一定（dìng）程度的損傷（shāng）。而其原（yuán）因有多種（zhǒng），一種情況（kuàng）是，外部（bù）電路負載（zǎi）運行存在問題，如短路、堵轉等。另一種情況是，在長時間的運行後，驅動電路出現老化，使得相應的驅動波形失真，或是驅動電（diàn）壓出現劇烈（liè）波動而造成 IGBT 損傷，並引發 SC 故障的發生。

1.3 過（guò）熱故障

在設備運行過程中，過（guò）熱問題是比較常見的，特別是在複（fù）雜的環境下，更容易引發過熱故障，而當發生這類問題時，首先要做的是檢查（chá）確認風扇的運行是否正常。此外，對於超過30KW 的設（shè）備來說，在（zài）其內部也（yě）配備有（yǒu）一個風扇，對其的運行情況也要及時進行檢查。

1.4 欠壓故障

在設備運行時，一旦發生欠壓故障（zhàng），首先就要檢測輸入電源是否正常，是否存（cún）在缺相，或是對整流電路進行檢（jiǎn）查，確認是否存在故障，如果（guǒ）上（shàng）述（shù）環節（jiē）的運行都比較正常，則要對直流檢測電路進（jìn）行檢查，確認是（shì）否存在故障。一般（bān）來說，對於不同等級、不同型號的設備，欠壓故障（zhàng）的出現有著不同的閾值（zhí），要針對性地（dì）予以判斷（duàn）。

1.5 接地故（gù）障

目前來說，接地故障的發生也是比較頻繁的，也應引起工作人員的足夠重視。首先（xiān），檢（jiǎn）查電動機的接地是否正常；其次，檢（jiǎn）查霍爾傳感器的（de）接地是否（fǒu）正常，因為（wéi）在運行（háng）過程中會受到（dào）所處環境的影響，工作點會發生不受控製的變化，進而引發接地故障。

2 、數控機床變頻器故障原因及預防（fáng）措施

實踐證明，數控機床變頻器的運用，在生產過程中起到了非常重要的作（zuò）用。而（ér）一旦發生（shēng）故（gù）障，就會對設備的可靠性、穩定性造成極為嚴重（chóng）的影響。要想降低故（gù）障的發生概率，就要在（zài）日常工作中加（jiā）強對相關部件的檢修與維護。在故障發生後，則要（yào）迅速定位故障位置，查找故障原（yuán）因，提出針對（duì）性的解決措施，不斷提高變頻器（qì）的維修保（bǎo）養水平，確保（bǎo）數控機床的安全可靠運行。

2.1 安裝環境（jìng）的影響

變頻（pín）器作為一種電子器件，對運（yùn）行環境有著一定的要求，比如劇烈振動（dòng）會造（zào）成損（sǔn）傷；灰塵、水分的侵襲，會造成鏽蝕，使得器件的接觸不良，可靠性下（xià）降；溫度的升高則會直接影響變頻器（qì）的運行，其本身的溫度就是持（chí）續升高的，如果所處環境內的溫度也是非常高的話，必然會影（yǐng）響（xiǎng）其性能。對（duì）於上述問（wèn）題，在變（biàn）頻器的安裝過程中，要始終保持穩定，盡可能避免振動的影（yǐng）響；工（gōng）作環境要盡量保持幹燥、清潔，避（bì）免粉塵對設備的侵蝕，並按照維修計劃定期清掃（sǎo）設備；對工作環境內（nèi）的溫度也要加強控製，應根據需要安裝空調。

2.2 電源異常的影響

在（zài）長時間的運行後，電源線路會出現一定程度（dù）的老（lǎo）化，在運行（háng）中發生缺相、低電壓等（děng）問題，進而對變頻（pín）器的性能造成影響，甚至引發各類故障問題。對於上述問題（tí），要（yào）盡量將電源（yuán）與其他（tā）電器分開，避免功率過高的情況下，不（bú）能充（chōng）分滿足變頻器的運行所需電壓。而對於那些停電後仍要繼（jì）續工作的設備，應加裝不間斷電源裝置，但在停電發生後，整流（liú）器中會（huì）出現過大電流，運行一段時間後會降低變頻器的可用（yòng）壽命。

2.3 電磁感應的（de）影響

在係統運行過程中，電磁感應的影（yǐng）響也是不容忽視的，它會引起設備的異常動作或停機（jī），甚至造成變（biàn）頻器的損壞。目前（qián）來說，一方麵（miàn）要盡可能增強設備本（běn）身抵禦幹擾的能力；另一方麵，則要對外部產生的幹擾源進行抑製（zhì），這在成本方麵也是更（gèng）可取的。此外，參數設置的不合理也會引發故障（zhàng）。要想確（què）保變（biàn）頻器的穩定運行，除了盡量（liàng）消除各類外（wài）部因素的影（yǐng）響，對於相關參數的（de）設置也非常（cháng）重要，參（cān）數的選擇存在異常，則無法滿（mǎn）足運行所（suǒ）需的條件，嚴重的還會造成設備的損壞，因此，在應用過程中（zhōng）必須按要求設定相應的參數。

3 、變頻（pín）器常見故障報警（jǐng）及典型故障案例分析

3.1 變頻（pín）器常（cháng）見故障報（bào）警

為了有效確保係統（tǒng）的（de）安全穩定運行，設置了一定的保護功能，並與故障檢測、維修密切相關，當發生故障（zhàng）問（wèn）題時，可以借此分析（xī）故（gù）障原因。一是接地保護。在輸出電路、主軸內部（bù）等發（fā）生（shēng）了（le）短路時，能夠利（lì）用快速熔斷器斷（duàn）開（kāi）與電源的連接，進而起到必要的保護功能。二是過載保護。當（dāng）係統負載超過限定值時，將啟動過載保護。三是（shì）速度偏差過大（dà）報警（jǐng）。在具體的運行（háng）過程中（zhōng），當主軸的速（sù）率受某些因素的影響（xiǎng），而超出了限定速率且出現一定程度的誤差後，將引發相應的報（bào）警，並實施保護。四是瞬時（shí）過電流報警。當由於短路等情況的（de）發生，而使得係統內部出現過大的電流時，將發出相應的報警，並實施保護。

3.2 典型故障案例分析

案例 1：某數控機床在開機時發現，當進行換刀操作時，主軸也隨之發生轉動。

具體的檢查過程如下：通過對變頻器的仔細檢查，初（chū）步（bù）判斷（duàn）故障（zhàng）的發生與線路有關。對主軸驅動器（qì）、刀架控製接線等進行檢查，確認在線（xiàn）路連接、控製上（shàng）兩者是完全獨立，互不影響的。對屏蔽電纜的連（lián）接情（qíng）況進行檢查，發現其配置存（cún）在（zài）問題。處理措施為對屏蔽電纜（lǎn）進行（háng）重新布線，並檢（jiǎn）查確認不存在其他問題（tí），故障消除。

案例 2：某數控車床在運行過程中，變頻器（qì）發生過壓報（bào）警（jǐng）。

具（jù）體（tǐ）的檢查（chá）過程如下：對設備（bèi）的運行（háng）情況進行認（rèn）真仔細的觀察，特別是主軸啟動、製動的情況。根（gēn）據觀察，初步判斷故障的（de）發生與變頻器（qì）的加 / 減速時間設置存在一定關係。當上述參數設置不當時，如設置的時長太短，加（jiā） / 減速操作不能在要求的時間範圍內完（wán）成，就會引發過（guò）壓報警。處理措施為對相應的參數進（jìn）行重新設置，故（gù）障消除。

4、結語

總的來說，隨著經濟社會的發展（zhǎn），科學技術取得了長足（zú）的（de）進步，有（yǒu）效地促進了生產效率的提（tí）高，比如數（shù）控（kòng）機床的廣泛應用，就極大地（dì）提（tí）高了工業生產水平，改善了產品的質量。但是（shì），在實際生產中，數控機床（chuáng）常常會出現各種故障，進而影響到生產的正常進行。因此，本（běn）文就數控（kòng）機床變頻器故障的診（zhěn）斷與維修技術進行了研究，要想進一步減少故障的發生，就要在日常工作中對設備進行（háng）定期的檢修與維護，並對典型故障進行深（shēn）入分析，逐漸形成成熟、係統的處理預案（àn），以為數（shù）控機床的穩定（dìng）運行提供必要的保障。

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