交流伺服主轴驱动系统维护

为了使主轴伺服驱动系统长期可靠连续运行，防患于未然，江苏COPLEY驱动器技术指导，应进行日常检查和定期检查。注意以下的作业项目。

日常检查

通电和运行时不取去外盖，从外部目检变频器的运行，确认没有异常情况。通常检查以下各点。

①    运行性能符合标准规范。

②    周围环境符合标准规范。

③    键盘面板显示正常。

④    没有异常的噪声、振动和气味。

⑤    没有过热或变色等异常情况。

定期检查

定期检查时，应注意事项。

①    维护检查时，务必先切断输入变频器（R，江苏COPLEY驱动器技术指导、S、T）的电源。

②    确定变频器电源切断，显示消失后，等到内部高压指示灯熄灭后，方可实施维护、检查。

③    在检查过程中，不可以将内部电源及线材，排线拔起及误配，江苏COPLEY驱动器技术指导，否则会造成变频器不工作或损坏。

④    安装时螺丝等配件不可置留在变频器内部，以免电路板造成短路现象。

⑤    安装后保持变频器的干净，避免尘埃，油雾，湿气侵入；

整流部：通过整流部，将交流电源变为直流电源，经电容滤波，产生平稳无脉动的直流电源。

逆变部：由控制部过来的SPWM信号，驱动IGBT，将直流电源变为SPWM波形，以驱动伺服电机。

控制部分：伺服单元采用全数字化结构，通过高性能的硬件支持，实现闭环控制的软件化，现在所有的伺服已采用（DSP数字信号处理）芯片，DSP，能够执行位置、速度、转矩和电流控制器的功能。给出PWM信号控制信号作用于功率驱动单元，并能够接收处理位置与电流反馈，具有通讯接口。

编码器：伺服电机配有高性能的转角测量编码器，可以精确测量转子的位置与电机的转速。

目前，伺服控制系统的输出器件越来越多地采用开关频率很高的新型功率半导体器件，主要有大功率晶体管（GTR）、功率场效应管 （MOSFET）和绝缘门极晶体管（IGPT）等。这些先进器件的应用显着地降低了伺服单元输出回路的功耗，提高了系统的响应速度，降低了运行噪声。 江苏COPLEY驱动器技术指导上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如需选型样本，欢迎咨询！

在自动化设备中，经常用到伺服电机，特别是位置控制，大部分品牌的伺服电机都有位置控制功能，通过控制器发出脉冲来控制伺服电机运行，脉冲数对应转的角度，脉冲频率对应速度（与电子齿轮设定有关），当一个新的系统，参数不能工作时，首先设定位置增益，确保电机无噪音情况下，尽量设大些，转动惯量比也非常重要，可通过自学习设定的数来参考。

然后设定速度增益和速度积分时间，确保在低速运行时连续，位置精度受控即可。

位置比例增益：设定位置环调节器的比例增益。设置值越大，增益越高，刚度越大，相同频率指令脉冲条件下，位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。

主轴高速出现异常振动的故障维修

故障现象：配套某系统的数控车床，当主轴在高速（3000r/min以上）旋转时，机床出现异常振动。

分析与处理过程：数控机床的振动与机械系统的设计、安装、调整以及机械系统的固有频率、主轴驱动系统的固有频率等因素有关，其原因通常比较复杂。

但在本机床上，由于故障前交流主轴驱动系统工作正常，可以在高速下旋转；且主轴在超过3000r/min时，在任意转速下振动均存在，可以排除机械共振的原因。

检查机床机械传动系统的安装与连接，未发现异常，且在脱开主轴与机床主轴的连接后，从控制面板上观察主轴转速、转矩或负载电流值显示，发现其中有较大的变化，因此初步可以判定故障在主轴驱动系统的电气部分。

经仔细检查机床的主轴驱动系统连接，zui终发现该机床的主轴驱动器的接地线连接不良，将接地线重新连接后，机床恢复正常。

不同类型的主轴系统的特点和使用范围

（1） 普通笼型异步电动机配齿轮变速箱

这是zui经济的一种方法主轴配置方式，但只能实现有级调速，由于电动机始终工作在额定转速下，经齿轮减速后，在主轴低速下输出力矩大，重切削能力强，非常适合粗加工和半精加工的要求。如果加工产品比较单一，对主轴转速没有太高的要求，配置在数控机床上也能起到很好的效果；它的缺点是噪音比较大，由于电机工作在工频下，主轴转速范围不大，不适合有色金属和需要频繁变换主轴速度的加工场合。

（2） 普通笼型异步电动机配简易型变频器

可以实现主轴的无级调速，主轴电动机只有工作在约500转/分钟以上才能有比较满意的力矩输出，否则，特别是车床很容易出现堵转的情况，一般会采用两挡齿轮或皮带变速，但主轴仍然只能工作在中高速范围，另外因为受到普通电动机zui高转速的限制，主轴的转速范围受到较大的限制。

这种方案适用于需要无级调速但对低速和高速都不要求的场合，例如数控钻铣床。国内生产的简易型变频器较多。

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步进电机的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成，控制系统中plc用来产生控制脉冲;通过plc编程输出一定数量的方波脉冲，控制山社步进电机的转角进而控制伺服机构的进给量;同时通过编程控制脉冲频率就是伺服机构的进给速度，环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。

PLC控制的步进电机可以采用软件环行分配器，也可以采用硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多，特别是步进电机绕组相数M》4时，对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省占用PLC的I/O口点数。 江苏COPLEY驱动器技术指导

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