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电机及控制线路安装、调试

四川信息职业技术学院. 电机及控制线路安装、调试. 项目 5 ：控制电机在数控机床中的应用. 任务 5.2 ：数控机床中伺服电机的应用. 任务描述： 通过对数控机床中伺服单元控制线路的拆装，明确伺服电机在数控机床中的应用 。能够正确对数控机床中关于伺服电机故障的排除。. 带制动器伺服电机. 主轴电机. 刀库刀具定位电机. 机械手旋转定位电机. 伺服电机. 一、知识链接. SPWM 变频控制器. 图 5.2.1 交 — 直 — 交变频器.

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Presentation Transcript

  1. 四川信息职业技术学院 电机及控制线路安装、调试 项目5：控制电机在数控机床中的应用

  2. 任务5.2：数控机床中伺服电机的应用 任务描述： 通过对数控机床中伺服单元控制线路的拆装，明确伺服电机在数控机床中的应用。能够正确对数控机床中关于伺服电机故障的排除。

  3. 带制动器伺服电机 主轴电机 刀库刀具定位电机 机械手旋转定位电机 伺服电机

  4. 一、知识链接 SPWM变频控制器 图5.2.1 交—直—交变频器 图5.2.1是SPWM型交—直—交变频器，由不可控整流器经滤波后形成恒定幅值的直流电压加在逆变器上，控制逆变器功率开关器件的通和断，使其输出端获得不同宽度的矩形脉冲波形。

  5. 1.SPWM波形与等效的正弦波 图5.2.2 等效的SPWM波形 把一个正弦波分成n等份，例如n=12，如图5.2.2（a）所示。然后把每一等份的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形脉冲波代替，这样可得到n个等高不等宽的脉冲序列，它对应于一个正弦波的正半周，如图5.2.2（b）所示。

  6. 2.三相SPWM电路 图5.2.3 三相SPWM变频控制器电路

  7. 图5.2.3（a）为主电路，V1～V6是逆变器的六个功率开 关器件，各与一个续流二极管反并联，由三相整流桥提供恒值 直流电压Ud 供电。 图5.2.3（b）是控制电路，一组三相对称的正弦参考电压 信号urU 、urV 、urW 由参考信号发生器提供，其频率决定逆 变器输出的基波频率，应在所要求的输出频率范围内可调。三 角波载波信号（uT ）是共用的，分别与每相参考电压比较后 产生逆变器功率开关器件的驱动控制信号。

  8. 二、FANUC系统进给伺服及拆装 1.进给伺服系统的位置控制形式

  9. 2.FANUC 系统伺服放大器的分类 α系列伺服单元 具有串行数字接口 （JS1B） 伺服单元 （SVU） 交流伺服放大器 β伺服单元 具有伺服总线接口 具有I/O Link接口 具有伺服总线接口 βi伺服单元 具有I/O Link接口 α系列伺服模块 伺服模块 （SVM） αi系列伺服模块

  10. α系列伺服模块 β系列伺服单元 βi系列伺服单元 α系列伺服单元 αi系列伺服模块

  11. 3.FANUC 系统伺服电动机 α系列伺服电动机:FS-OC/OD系统、FS-16/18/21/O i A系统 αi系列伺服电动机：FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统 伺服电动机 αiS系列伺服电动机： FS-16i/18i/21i/O i B/O i C系统 β系列伺服电动机：FS-OD/O i A系统 βiS系列伺服电动机：FS-O i B/C 、O i Mate B/C系统 带制动的伺服电动机线圈 α系列伺服电动机: DC90V αi/αiS/β/βiS系列伺服电动机: DC24V

  12. 4.FANUC 系统α系列伺服单元及拆装 1） 伺服单元端子功能及连接 （1)α系列伺服单元的端子功能 L1 、L2、L3：三相输入动力电源端子，交流200V。 L1C、L2C：单相输入控制电路电源端子，交流200V（出厂时与L1、L2短接）。 TH1、TH2：为过热报警输入端子（出厂时，TH1-TH2已短接），可用于伺服变压器及制动电阻的过热信号的输入。 RC、RI、RE：外接还是内装制动电阻选择端子。

  13. RL2、RL3：MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。RL2、RL3：MCC动作确认输出端子（MCC的常闭点）。 100A、100B：C型放大器内部交流继电器的线圈外部输入电源（α型放大器已为内部直流24V电源）。 UL、VL、WL：第一轴伺服电动机动力线。 UM、VM、WM：第二轴伺服电动机动力线。

  14. 电缆接口说明 JV1B、JV2B：A型接口的伺服控制信号输入接口。 JS1B、JS2B：B型接口的伺服控制信号输入接口。 JF1、JF2：B型接口的伺服位置反馈信号输入接口。 JA4：伺服电动机内装绝对编码器电池电源接口（6V）。 CX3：伺服装置内MCC动作确认接口，一般可用于伺服单元主电路接触器的控制。 CX4：伺服紧急停止信号输入端，用于机床面板的急停开关（常闭点）。

  15. SSCK—20数控车床伺服单元连接图

  16. FANUC 系统α系列伺服模块实际连接图(4轴)

  17. FANUC 系统α系列伺服模块连接原理图(4轴)

  18. 三、故障分析 伺服过载报警（OVL）的故障诊断与处理 伺服过载报警诊断方法 伺服放大器过载报警 伺服电动机过载 FANUC—OC/OD系统报警号为：#400 FANUC-16/18/21/OiA系统报警号为：#400 FANUC-16i/18i/21i/OiB/OiC系统报警号为：#430（伺服电动机过载）/#431（伺服放大器过载）

  19. 伺服电动机过热报警的原因及实际处理方法 1.机械传动故障引起电动机的过载，如电动机与丝杠连接故障、滚珠丝杠与滚珠之间故障等。 2.伺服电动机本身故障引起电动机过载,如伺服电动机绝缘不良(匝间短路)、三相电流不平恒及电动机热敏电阻不良等。 3.伺服电动机过载检测参数不良,进行伺服电动机参数初始化设定. 伺服放大器过热报警的原因及实际处理方法 1.伺服放大器散热条件变差,如散热风扇不良、通风道不畅通。 2.放大器伺服过载检测电路不良，如放大器过热监控电路和热敏电阻不良（可以用同等规格放大器对调法进行判别） 3.系统伺服软件不良及伺服轴板不良（伺服初始化操作）。

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