數控機床變頻器故障的診斷(duàn)與維修
2021-6-11 來源(yuán): 中國人民解(jiě)放軍 作者:王潔園,趙國慶
摘要: 隨著科技的發展(zhǎn),數(shù)控機床在技(jì)術上日趨成熟,在工業生產中得到了越來越廣泛的應用,有效提高生產效(xiào)率的同(tóng)時,還在一定程度(dù)上改善了產品質量。但是,在實際運行過程中,數控機床也會出現各種故障,特別是變頻器故障的發(fā)生,不僅會影響到(dào)設備的正常運行,還會引發極為嚴重的後果,必須引起人們足夠的重視。因(yīn)此,本文就數控(kòng)機床變頻器故障的診斷與(yǔ)維修技(jì)術展開研究,希(xī)望為提高數控機床的運(yùn)行效率提供一定借鑒。
關鍵詞 數控機床(chuáng);變頻器故(gù)障;診(zhěn)斷;維修
近年來,隨著經(jīng)濟的發展以及(jí)科技的進步,對產品質量的要求不斷提高,而數控機床的應用,在提高生產效率的(de)同時,極大地提升了零件的精度,對於工業生(shēng)產水平的提高起到了不可替代的作用。但是,我們也必須意(yì)識到,數控機床在應用中也(yě)會出現各種各樣的故障,進而影響到生產的正常進行,一旦出現故障,就要盡快采取針對性的處理措施,解決故障,恢複生產(chǎn)。而隨著計算機技術、電子技術的不斷進步,故障診斷技(jì)術也有了跨越式的發展,本文(wén)主要就數控機床變頻器故障的診斷與維修(xiū)技術進行了研究。
1、 數控機床變頻器常見故障
1.1 開(kāi)關電源損壞
一般來說,變頻器在應用(yòng)中,最容易(yì)發生(shēng)的故障就是開關電源損壞,其原因往往是由於相關負載出現了意(yì)外短路(lù)。在實際的運行過程中,若是突然聽見極為刺耳的噪音,這是(shì)由係統中配置的脈衝變壓器發出的,這種情況下,較大(dà)概率是開關電源的輸出端出現了短路,應該(gāi)盡快定位故(gù)障(zhàng)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(kuàng)時,應(yīng)考(kǎo)慮是否(fǒu)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(de),而引發(fā)此類故障的原(yuán)因則主(zhǔ)要有兩個:一是,IGBT 模塊出現了損傷;二是,驅(qū)動電路的運行不正常。實踐表明,電動機抖動、三相(xiàng)電流和電壓不(bú)平衡等問(wèn)題的出(chū)現,往往是由於 IGBT 模塊出(chū)現了一定(dìng)程度的損傷。而其原因有多種,一種情況是,外部電路負載運行存在問題(tí),如短路、堵轉等。另一種(zhǒng)情況(kuàng)是(shì),在長時間的運行後,驅動電路出現老化,使(shǐ)得相應的驅動波形失(shī)真,或是驅動(dòng)電壓出現劇烈波動而造成 IGBT 損傷,並引(yǐn)發 SC 故障
的發生。
1.3 過熱故障
在設備運行過程中,過熱問題是(shì)比較常見的,特別是在複雜的環境下(xià),更容易引發過熱(rè)故障,而當發生這類(lèi)問題時,首先要做的是檢查確認風(fēng)扇(shàn)的運行是否正常。此(cǐ)外,對於超過(guò)30KW 的設備來說,在(zài)其內部(bù)也(yě)配備有一個(gè)風(fēng)扇,對其的運行(háng)
情況也要(yào)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,首先就要檢測輸入電源是否正(zhèng)常(cháng),是否存在缺相,或是對整流電(diàn)路進行檢查,確(què)認是(shì)否存在故障,如果上述環(huán)節的運行都比較(jiào)正常,則要(yào)對直流檢測電路(lù)進行檢查,確認是否存在故障。一般來(lái)說,對於不同等級、不同型號的設備,欠壓故障的出現有著不同的閾值,要針對性地予(yǔ)以判斷。
1.5 接地故障
目前來說,接(jiē)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(shǒu)先,檢查電動機的接地是否正常(cháng);其次,檢查霍爾傳感器的接地是否正常,因為在運(yùn)行過程中會受到所處環境(jìng)的(de)影(yǐng)響,工作點會發生不受控製的變化,進而引發接地
故障。
2、 數(shù)控機床變頻器故障原因及預防措施
實踐證明(míng),數控機床變頻器的運用,在生產過程中(zhōng)起到了非常重(chóng)要的作用。而(ér)一旦發(fā)生故障,就會對設備的可靠性、穩定性造成極為嚴重的影響。要想降低故障的發(fā)生概(gài)率,就(jiù)要在日常工作中加強對相關部件的檢修與維護。在故障發生後,則要迅定位故障位置,查找故障原因,提出針對性的解決措施,不斷提高變頻器的維修保養(yǎng)水平,確保數控機床的安全可(kě)靠運行。
2.1 安裝環境的影響
變頻器作(zuò)為一種電子器件(jiàn),對運行環境有著一定的要求,比如劇烈(liè)振動會造成損傷;灰塵、水分的(de)侵襲(xí),會造成鏽(xiù)蝕,使得器件的接觸不良,可靠性下降;溫度的升高則會直(zhí)接(jiē)影(yǐng)響變頻器的運行,其(qí)本身(shēn)的溫度就是持續升高的,如果所處環境內的溫度也是非常高的話,必然會影(yǐng)響其性能。對於上述問題,在(zài)變頻器的安裝過程中,要(yào)始終保持穩定,盡可(kě)能避免振動的影響;工作環境要盡量保持幹燥、清潔,避免粉塵對設備的侵蝕,並按照維修計劃定(dìng)期清掃設備;對工(gōng)作環境內的溫度(dù)也(yě)要加強控製,應根據需要安裝空調。
2.2 電源(yuán)異常的影響
在長時間的運行後,電源線路會出現一定程度的老化,在運行(háng)中發生缺相、低(dī)電壓等問題,進而對變頻器的性能造成影響,甚至引發各類故障問題。對於上述(shù)問題,要盡(jìn)量將(jiāng)電源與其他電器分開,避免功率過高(gāo)的情況下,不能充分滿足(zú)變頻器的運行所需電壓。而(ér)對於那些停電後仍要繼續工作的設備,應加裝不間斷電源裝置,但在停(tíng)電發生(shēng)後,整流器中(zhōng)會(huì)出現過大電流,運行一段時間後會降低變頻器的可用壽命。
2.3 電磁感應的影響(xiǎng)
在係統運行過程中,電磁(cí)感應的影響也是不容忽視(shì)的,它會引起設備的異常動作或停機,甚至造成(chéng)變頻器的損壞。目前(qián)來說,一方麵要盡可能增強(qiáng)設備(bèi)本身抵禦(yù)幹擾的(de)能(néng)力;另一方麵,則(zé)要對(duì)外部產生的幹擾源(yuán)進行抑製,這在成本方麵(miàn)也是更可取的。此外,參數設置的不合理也會引發故障。要想(xiǎng)確保變(biàn)頻器的穩(wěn)定運行,除了盡量消除各類(lèi)外部因(yīn)素的影響,對於(yú)相關參數的設置也非常重(chóng)要,參數的選擇存在異常,則無法滿足運行所需的條件,嚴重的還會造成設備的損壞,因(yīn)此,在應用過(guò)程中必須按要求(qiú)設定相應的參數。
3、 變頻器常見故障報警(jǐng)及典型故障案例分析(xī)
3.1 變頻器常見故障報警
為(wéi)了有效確保係統的安全穩定運行,設置了一定的保護功能,並與故障檢測、維修密切相關,當發生故障問(wèn)題時,可以借此分析故障原因。一是接地(dì)保護(hù)。在輸出電路、主軸內部等發生了短路時,能夠利(lì)用快速熔(róng)斷器斷開(kāi)與電源的連接(jiē),進而起到必(bì)要的保護功能。二是過載保護。當係統負載超過限定值時,將啟動(dòng)過(guò)載保護。三是速度(dù)偏差過大報警。在具體的運行過程中,當主軸的速率受某些因素的影響,而超出了限定(dìng)速率且出現一(yī)定程度的誤差後(hòu),將引發(fā)相應的報警,並實施保護。四是瞬時過電流報警(jǐng)。當由於短路等情(qíng)況的發生(shēng),而使得(dé)係統內部出現過大的電(diàn)流時,將發出相應(yīng)的報警,並實(shí)施保(bǎo)護。
3.2 典型故障案(àn)例(lì)分析
案(àn)例 1:某數控(kòng)機床在開機時發現(xiàn),當進行換刀操(cāo)作時,主軸也隨之(zhī)發生轉動。
具(jù)體的檢查過程如下(xià):通過(guò)對變頻器的仔細檢查,初(chū)步判斷故(gù)障(zhàng)的發生與線路有(yǒu)關。對主軸驅動器、刀架(jià)控製接線等進行(háng)檢查,確認在線路連(lián)接(jiē)、控製上兩者是完全獨立,互不影響的。對屏蔽(bì)電纜的連接情(qíng)況進行檢查,發現其配置存在問題。處理(lǐ)措施為對屏蔽電纜進行重新布(bù)線,並檢查確認不(bú)存在其他問題,故障消除(chú)。
案例 2:某(mǒu)數控車床在運行過程中,變頻器發生過壓報警具體的檢查過程如下:對設備的(de)運行情況進行認真仔細的觀察,特別是主軸啟動、製動(dòng)的情況。根(gēn)據觀察,初(chū)步判斷故障的(de)發生與變頻器的加(jiā) / 減速時(shí)間設置存在一定關係(xì)。當上述參數設置不當時,如設置(zhì)的時長(zhǎng)太(tài)短,加 / 減速操作(zuò)不能在要(yào)求的時(shí)間範圍(wéi)內(nèi)完成,就會引發過(guò)壓報警(jǐng)。處理(lǐ)措施為對相應的參數進行重新設置,故障(zhàng)消除。
4 、結(jié)語
總的來(lái)說,隨著經濟社(shè)會的發展,科學技術取得了長足的進步,有效地促進了生(shēng)產效率的提(tí)高,比(bǐ)如(rú)數控機床的廣泛(fàn)應用,就極大地提(tí)高(gāo)了工業生產水平,改善了產品的質量。但是,在實際生(shēng)產中,數控機床常常會(huì)出現各(gè)種故障,進(jìn)而(ér)影(yǐng)響到生產的正常進行。因此,本文就數(shù)控機床變頻器故障的診斷與維修技術進(jìn)行(háng)了研究,要想進一步減少故障的發生,就要在(zài)日常工作中對設備進(jìn)行定期(qī)的檢修與維護,並對典型故障進行(háng)深入分析(xī),逐漸形成成熟、係統(tǒng)的處理預案,以為數控機(jī)床的穩定運行提(tí)供必要的保障。
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