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数控机床电压反常能致使啥缺陷

2017-04-02 13:22分类:机械维修 阅读:

 

1、数控机床电源
把数控机床所运用的电源分红了三级,从一次电源到三次电源,顺次为派生联络,其构成的缺陷频次和难度也顺次添加。详细分级如下:
(1)一次电源。一次电源即由车间电网供应的三相380 V电源,它是数控机床作业的总动力供应。恳求该电源要安稳,通常电压不坚决方案要操控在5% ~10% ,并且要无高频搅扰。
(2)二次电源。由三相电源经变压器从一次电源派生。其用处首要有:
1)派生的单相沟通220 V、沟通1l0 V,供电给CNC单元及闪现器单元,做为热沟通器、机床操控回路和开关电源的电源。
2)有的数控机床派生的三相低电压做直流24 V整流桥块的电源。有的数控机床由三相变压器发作三相沟通220 V,供应伺服拓宽器电源组件作为其作业电源。
(3)三次电源。三次电源是数控机床运用的各种直流电源,它是由二次电源转化来的。首要有这么几种:
1)由伺服拓宽器电源组件供应的直流电压、由伺服拓宽器组件逆成为频率和电压幅值可变的三相沟通电以操控沟通伺服电动机的转速。
2)整流桥块供应的沟通24 V,作为液压体系电磁阀,电动机闸电磁铁电源和伺服拓宽器单元的“ready”和“controller enable”信号源。
3)由开关电源或DC/DC电源模块供应的低压直流电压,这些电压有:+5 V、±12 V、±15 V,别离做为丈量光栅、数控单元和伺服单元电气板的电源。
2、数控机床电源回路运用的器材
数控机床从一次电源到三次电源运用的器材别离有:
(1)车间配电设备,通常包含:与车间电网联接的三相沟通稳压器和断路器(又称空气开关,或闸刀开关)。
(2)机床元器材,包含:滤波器、电抗器、三相沟通变压器、断路器、整流器、熔断器、伺服电源组件、DC/DC模块和开关电源。
3、电源缺陷实例剖析
(1)电网不坚决过大plc不作业。表现为PLC无输出。先查输入信号(电源信号、搅扰信号、指令信号与反响信号)。例如,选用SINUMERIK 3G-4B体系的数控车床,其内置式PLC无法作业。选用查询法,先用示波器查看电网电压波形,发现电网不坚决过大,欠压噪声跳变持续时刻>1s(外因)。由于该机床处于调试时期,电源体系内组件缺陷应当扫除在外,由内部抗电网搅扰办法(滤波、阻隔与稳压)可知,惯例的电源体系已无法距离或滤去持续时刻过长的电网欠压噪声,这是抗电网办法短少所构成的(内因),致使PLC不能取得正常电源输入而无法作业。在体系电源输入端参加一个沟通稳压器,PLC作业正常。
(2)电源缺陷。某双工位数控车床,每个工位都由独自的NC体系操控,NC体系选用西门子公司的SINUMERIK810/T体系。右工位的NC体系常常在零件主动加工接连电停机,从头主张体系后,NC体系仍可主动作业。查看24 V供电电源负载,并无短路疑问。对图样进行剖析,两台NC体系,共用一个24 V整流电源。致使这个缺陷或许有两个要素:
1)供电质量不高,电源不坚决,而出缺陷的NC体系对电源的恳求较活络。
2)NC体系自身的疑问,体系不安稳。
依据这个差异,首要对24V电源电压进行监督,发现其电压幅值较低,只需21V摆布。经查询发现,在出缺陷的刹那间,这个电压向下起浮,而NC体系断电后,电压立刻上升到22V摆布。缺陷通常都发作在主轴主张时,其要素或许是24V整流变压器有疑问,容量不行,或匝间短路,使整流电压偏低,电网电压不坚决,影响NC体系的正常作业。为断定这个缺陷的要素,用沟通稳压电源将沟通380V供电电压跋涉到400 V,这个缺陷就没有再呈现。为此替换24V整流变压器,疑问彻底处理。
(3)一台VDF.BOEHRINGER公司(德国)出产的PNE480L数控车床,合上主开关主张数控体系时,在闪现面板上除READY(预备好)灯不亮外,别的指示灯全亮。该机数控体系为西门子SYSTEM5T体系。由于缺陷发作于开机的刹那间, 因而应查看开机清零信号RESET是不是反常。又由于主板上的DP6灯亮,并且DP6是监督有关直流电源的,因而需要对驱动DP6的有关电路及有关直流电源进行查看。其进程如下:
由于DP6灯亮属报警闪现,故首要对DP6的有关电路进行查看。经查看,供认驱动DP6的双稳态触发器LA10逻辑状况不对,已损坏。用新件替换后,尽管DP6指示灯不亮了,但缺陷景象依然存在,数控箱仍是不能主张。查看*RESET信号及数控箱内各联接器的联接状况杰出,但*RESET信号不正常,并发现与其有关的A38方位上的LA01与非门电路逻辑联络禁绝确。所以对各直流电流进行查看。
查看±15V、±5V、±12V、+24V,发现电压为-5V~4.0V,过失逾越±5%。进一步查看,发现该电路整流桥后有一滤波大电容C19的焊脚处印制电路板铜箔开裂。将其焊好后,电压正常,LA01电路逻辑联络及*RESET信号精确,缺陷扫除,数控箱能正常主张。
(4)回来参亮点反常。这是由于回来参亮点时没有满意“有必要沿回来参亮点方向,并距参亮点不能过近(128个脉冲以上)及回来参亮点翻开不能过低”的条件。对这类缺陷的处理进程是[2,3]:
1)距参亮点方位>128个脉冲,回来参亮点进程中。①电动机转了不到1转(即没有接纳到1转信号),此刻首要改动回来时的开端方位,在方位过失量>128个脉冲的状况下,在回来参亮点方向前进行1转以上的活络进给,查看是不是输入过1转信号。②电动机转了1转以上,这是运用了别离型的脉冲编码器。此刻,查看方位回来时脉冲编码器的1转信号是不是输入到了轴卡中,假定是,则是轴卡不良;假定未输入,则先查看编码器用的电源电压是不是偏低(容许电压不坚决在0.2V以内),不然是脉冲编码器不良。
2)距参亮点方位<128个脉冲。①查看进给速度指令值,活络进给倍率信号,回来参亮点减速信号及外部减速信号是不是正常。②改动回来时的开端方位,使其方位过失量逾越128个脉冲。③回来参亮点速度过低。速度有必要为方位过失量逾越128个脉冲的速度,假定速度过低,电动机1转信号散乱,不或许进行精确的方位查看。
(5)某加工基地,装备F-0M体系,在主动作业时俄然呈现刀库、作业台一同旋转。经复位、调整刀库、作业台后作业正常。但在断电从头主张机床时,CRT上呈现410号伺服报警。查L/M轴伺服PRDY、VRDY两指示灯均亮;进给轴伺服电源AC100V、AC18V正常;x、y、z伺服单元上的PRDY指示灯均不亮,三个MCC也未吸合;丈量其上电压发现24V、±15V反常;轴伺服单元上电源熔断器电阻太大,经替换后,直流电压康复正常,从头作业机床,401号报警不见。
(6)缺陷景象:某公司产VF2型立式铣加工基地。机床作业一年零七个月往后,加工中呈现161号报警(x- axis over current or drive fault),机床接连作业。运用“RESET”键报警能够根除,机床可康复作业。此缺陷景象偶然发作,机床带病作业两年后,缺陷发作频次添加,并且呈现缺陷搬运景象:即运用复位键根除161号报警时,报警信息转报162号(Y-axis over current or drive fault),假定再次根除,则再次转报z轴,以此类推。机床已无法坚持作业。
缺陷剖析及查看:依据缺陷报警信息在几伺服轴之间搬运景象,不丑恶出缺陷发作在与各伺服轴都有关的公共环节,也即是说,是数控单元的“方位操控板”或伺服单元的电源组件呈现了缺陷。位控板是数控单元组件之一,依据履历剖析,数控单元电气板呈现缺陷的概率很低,所以剖析查看伺服电源组件是比照可行的排故切入点。查看发现此机床伺服电源分红两有些,其间输出低压直流±12 V两路的是开关电源。丈量效果别离是:+11.73 V,-11.98 V。剖析此效果,正电压输出低了0.27 V,电压下降崎岖2.3%。由于短少数化概念,在暂时找不到其它缺陷源的状况下,假定此开关电源有缺陷。
缺陷扫除:为验证输出电压过失是构成机床缺陷的本源,用一台WYJ型双路晶体管直流稳压器代替原电源,将两路输出电压调度对称,幅值调到12V,开机后,机床报警不见。在接下来的20个作业日的查看作业中,缺陷不再复现。彻底证明了缺陷是由于此伺服电源组件损坏致使的。
理论剖析[4]:运算拓宽器和比照器,有些用单电源供电,有些用双电源供电,用双电源的运放恳求正负供电对称,其差值通常不能大于0.2 V(具有调度功用的运放在外),不然将无法正常作业。而此缺陷电源,两路输出电压相差了0.25 V,超出了过失容许方案,这是缺陷发作的底子要素。

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