故障1上電后伺服電動機(jī)電流持續(xù)上升直至報警

　　故障現(xiàn)象:有很多例這樣的情況，開機(jī)不久，某一伺服電動機(jī)就出現(xiàn)“過載”或“過電流”報警，有幾例是如果不驅(qū)動伺服軸，該軸不報警，一旦僅僅做點動運(yùn)行，也發(fā)生“過載”或“過電流”報警。而實際情況是電動機(jī)空載運(yùn)行。

　　分析及處理:既然是“過載”，“過電流”報警，應(yīng)該是伺服電動機(jī)帶上了很大負(fù)載，但電動機(jī)現(xiàn)在是空載，為什么會出現(xiàn)這種故障現(xiàn)象呢?

　　打開CNC上的“伺服監(jiān)視”畫面，觀察到只要發(fā)出“點動”信號，伺服電動機(jī)轉(zhuǎn)動后即使立即停止，電動機(jī)電流持續(xù)上升，直到超過設(shè)定的極限后發(fā)出報警。

　　在調(diào)試階段:

　　(1)檢查電動機(jī)型號參數(shù)##222s，該參數(shù)設(shè)置錯誤也會出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象。

　　(2)檢查電動機(jī)與驅(qū)動器的三相電源U,V,W是否對應(yīng)，相序錯誤會引起此類故障。

　　(3)機(jī)械安裝有問題，伺服電動機(jī)軸受到了來自機(jī)械方面的過大的扭矩。伺服電動機(jī)的工作特性是保持在NC系統(tǒng)的“指令位置”，而來自機(jī)械方面的過大的扭矩迫使伺服電動機(jī)離開其“指令位置”，兩方面互相作用，伺服電動機(jī)一直在不斷工作，所以在“伺服監(jiān)視”畫面就看到“電流持續(xù)上升”。

　　(4)如果“反向間隙"#2011,#2012設(shè)置過大也會加劇由于機(jī)械安裝不當(dāng)引起這類過載現(xiàn)象。

　　故障排除:要求廠家將伺服電動機(jī)拆下，檢查安裝的同心度及其他影響伺服電動機(jī)軸受力的情況。重新安裝后，該故障排除。

　　也有幾例是工作過一段時間后電動機(jī)仍然出現(xiàn)上述故障現(xiàn)象，經(jīng)過重新拆裝電動機(jī)后故障消除。

故障2上電后運(yùn)行，伺服電動機(jī)發(fā)熱直至冒煙

　　故障現(xiàn)象:某客戶大型壓力機(jī)數(shù)控系統(tǒng)為三菱M64，伺服電動機(jī)7. 5 kW。交付使用3個月后，點動運(yùn)行，該電動機(jī)出現(xiàn)發(fā)熱，手摸上去燙手，甚至冒煙。但并未出現(xiàn)“過載”、“過電流”報警。

　　觀察和分析:在顯示屏的“伺服監(jiān)視”畫面，電流偏高。用手摸伺服電動機(jī)，電動機(jī)發(fā)熱燙手。該電動機(jī)帶有抱閘，其電動機(jī)發(fā)熱部位正是抱閘處，其余部位不發(fā)熱。因此判斷是抱閘未打開，電動機(jī)強(qiáng)制運(yùn)行而引起的摩擦發(fā)熱。

　　三菱伺服電動機(jī)抱閘電壓是DC24V，不分極性，用萬用表檢查控制柜內(nèi)的DC24V電源，電壓達(dá)到DC24V，且上電后已發(fā)出打開抱閘信號，電動機(jī)是新的(假設(shè)電動機(jī)不存在問題)，是哪個環(huán)節(jié)出了問題呢?

　　仔細(xì)觀察該設(shè)備，該設(shè)備是大型壓力機(jī)，從控制柜到伺服電動機(jī)距離約10m，這段距離可能造成電壓降。用萬用表檢查伺服電動機(jī)的抱閘接頭，其電壓只有DC22V，而標(biāo)準(zhǔn)要求為DC24V士5%，即抱閘電壓在DC22.8V-DC25.2V。很可能是由于抱閘接頭部的DC電壓過低，造成了抱閘不能打開。

故障排除:將控制柜內(nèi)的DC24V電源電壓調(diào)高，使抱閘處電壓達(dá)到DC24V，這樣抱閘就可以打開，電動機(jī)可以正常運(yùn)行了。

　　小結(jié):運(yùn)行中電動機(jī)無故出現(xiàn)抖動，運(yùn)行不暢，電動機(jī)電流升高甚至過熱過載也應(yīng)該首先檢查抱閘是否打開。三菱伺服電動機(jī)的電動運(yùn)行能力較強(qiáng)，即使帶抱閘運(yùn)行，有時也未必報警，但可以觀察到運(yùn)行不暢，電動機(jī)電流升高。因此，凡是出現(xiàn)電動機(jī)運(yùn)行不暢，檢查抱閘是必須的。

　　而且該抱閘對電壓的要求較高，如果達(dá)不到DC24V就可能時斷時續(xù)，引起電動機(jī)運(yùn)行的抖動。

　　引起電動機(jī)運(yùn)行不暢的第二個原因是相序不對，相序不對會引起電動機(jī)顫動、悶響，這是必須注意的。

    故障3伺服軸一運(yùn)動就出現(xiàn)“過極限報警”

　　基本配置:數(shù)控?zé)崽幚頇C(jī)床，三菱數(shù)控C64系統(tǒng)NC軸:5軸使用絕對值檢測系統(tǒng)。

　　故障現(xiàn)象:5個軸的絕對值原點全部能正常設(shè)置，無報警;但點動試運(yùn)行時，第1-4軸能正常運(yùn)行，第5軸不能正常運(yùn)行，一運(yùn)動就出現(xiàn)“過極限報警”。

　　檢查:第5軸軟極限參數(shù)##2013,#2014設(shè)置正常，該參數(shù)沒有問題。

　　將第5軸改為“相對值檢測系統(tǒng)”，可點動運(yùn)行。不出現(xiàn)”過極限報警”。客戶稱該系統(tǒng)參數(shù)是直接從另一多軸(8軸)系統(tǒng)復(fù)制過來的。

　　分析:如果該現(xiàn)象與“絕對值檢測系統(tǒng)”有關(guān)，為何其他4軸能在“絕對值檢測系統(tǒng)”下正常工作?如果與軸數(shù)有關(guān)，同樣系統(tǒng)已使用多次，如果與參數(shù)有關(guān)，為何在“相對值檢測系統(tǒng)”下能夠點動?

　　判斷:既然第5軸在“絕對值檢測系統(tǒng)”下點動出現(xiàn)“過極限報警”報警，而在“相對值檢測系統(tǒng)”又可正常工作，該系統(tǒng)可控制NC軸為8軸，所以可判定系統(tǒng)硬件無問題，問題仍然是參數(shù)問題，要么有某一參數(shù)在起作用，要么有參數(shù)互相沖突。

　　處理:繼續(xù)檢查參數(shù)，特別是檢查“絕對值檢測系統(tǒng)”與軟極限有關(guān)的參數(shù)，當(dāng)檢查到參數(shù)#8204時，發(fā)現(xiàn)第5軸參數(shù)與其他軸不同，將其修改后，第5軸能夠正常運(yùn)行;參數(shù)#8204的含義是—行程極限負(fù)值，參數(shù)##8202,#8203,#8204,#8205都與行程范圍有關(guān);參數(shù)##8204 , #18205規(guī)定了第2類行程限制范圍，而參數(shù)#8202,#8203規(guī)定了對第2類行程限制范圍的檢查是有效還是無效，一般默認(rèn)值是有效;所以一旦對第2類行程限制范圍設(shè)定了數(shù)值(設(shè)定了參數(shù)#8204,#8205的數(shù)值)，上電后就進(jìn)行檢查。

　　對于上述的故障現(xiàn)象而言:在使用“絕對值檢測系統(tǒng)”時，系統(tǒng)在上電后就已經(jīng)建立了坐標(biāo)系，如果對第2類行程極限也進(jìn)行了設(shè)置，系統(tǒng)一直在進(jìn)行檢測，當(dāng)行程極限很小時，一點動就會出現(xiàn)報警。

　　而使用“相對值檢測系統(tǒng)”時，上電后并未馬上進(jìn)行回原點操作，系統(tǒng)尚未建立坐標(biāo)系，所以可進(jìn)行點動操作而不報警。這就是造成令人迷惑的原因。

    故障4 伺服軸運(yùn)行出現(xiàn)悶響

　　故障現(xiàn)象:某配用三菱M64系統(tǒng)的加工中心經(jīng)過搬遷后重新安裝，客戶報告開機(jī)運(yùn)行時X軸工作臺運(yùn)行出現(xiàn)極大的悶響聲。而在原廠運(yùn)行時一切正常。原參數(shù)未修改過。

　　分析:伺服電動機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)悶響是振動的一種，一般是伺服電動機(jī)運(yùn)行頻率區(qū)域與機(jī)床固有頻率區(qū)重合，形成共振而表現(xiàn)成劇烈的振動。該加工中心經(jīng)過搬遷后重裝，其固有頻率可能發(fā)生改變，形成共振。

　　處理:建議客戶修改參數(shù)#2238。該參數(shù)的作用是設(shè)定“共振頻率”，即使電動機(jī)運(yùn)行時避開這一頻率。若機(jī)床的安裝比以前更緊固，共振頻率會降低，則降低該參數(shù)值，反之升高。照此建議修改參數(shù)后振動消除。

    故障5 伺服電動機(jī)運(yùn)行時有悶響聲，電動機(jī)有發(fā)熱現(xiàn)象

　　基本配置:立式淬火機(jī)床，E60數(shù)控系統(tǒng)，運(yùn)動軸為垂直軸。該機(jī)床剛交付使用。

　　故障現(xiàn)象:伺服電動機(jī)運(yùn)行時有悶響聲，電動機(jī)有發(fā)熱現(xiàn)象。

　　分析與處置:建議客戶先檢查參數(shù)，發(fā)現(xiàn)速度環(huán)增益參數(shù)#2205 = 60，這一參數(shù)設(shè)置值遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)值，要求客戶將#2205參數(shù)設(shè)置為適當(dāng)值##2205二150后，故障消除。當(dāng)##2205參數(shù)設(shè)置過小時，會出現(xiàn)上電后顫動、抖動、巨大噪聲等現(xiàn)象。

　　對于電動機(jī)發(fā)熱問題的處理:對立式淬火機(jī)床而言，其伺服電動機(jī)帶動垂直軸運(yùn)行，垂直方向帶有平衡配重，如果平衡配重不合理，就會造成電動機(jī)上下行的工作負(fù)載相差過大，電動機(jī)某一方向運(yùn)行時電流過大，電動機(jī)就會發(fā)熱。

　　簡易的調(diào)整方法是:打開“伺服電動機(jī)診斷畫面”，觀察伺服電動機(jī)上下行運(yùn)行時的電流，先調(diào)整穩(wěn)態(tài)時的電流，通過加減配重塊使上下行穩(wěn)態(tài)時的電流大致相等。再觀察加減速時的電流是否有超過額定電流3倍的情況，如果有這種情況，就將加減速時間延長，使最大電流減小。

    故障6 上電后，系統(tǒng)總是出現(xiàn)“S0 0052”系統(tǒng)過載報警

　　故障現(xiàn)象:數(shù)控車床配三菱E60數(shù)控系統(tǒng)，上電后，系統(tǒng)總是出現(xiàn)“SO1 0052”系統(tǒng)過載報警。

　　發(fā)生時段:交付使用1年后。

　　分析與判斷:上電后機(jī)床沒有動作就出現(xiàn)“過載”顯然不是正常報警。先檢查外圍的問題如接地、動力電的絕緣。最后查明是伺服驅(qū)動器上的三相電源線有一相松動，這是一個很隱蔽的故障。系統(tǒng)也沒有發(fā)出“電源斷相’服警，而發(fā)出“過載報警”。這可作為一典型實例。

    故障7 Z軸一移動就“過載報晉”

　　故障現(xiàn)象:大型熱處理機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)為三菱E68系統(tǒng)Z軸一移動就出現(xiàn)“過載”報警。

　　發(fā)生時段:交付使用3個月后。

　　觀察與分析:電動機(jī)已經(jīng)脫開負(fù)載，獨(dú)立運(yùn)行，用手輪移動該軸，觀察到顯示屏上Z軸位置數(shù)據(jù)變化，電動機(jī)無反應(yīng)，操作2. 3。就發(fā)生“過載報警”。復(fù)位后系統(tǒng)又正常。

　　用手輪移動觀察到顯示屏上Z軸位置數(shù)據(jù)變化說明系統(tǒng)正常，2. 3 s后報警，而電動機(jī)又不帶負(fù)載，因此判斷:(1)外圍配線的接地，絕緣有故障;(2)抱閘未打開;(3)驅(qū)動器及電動機(jī)有故障。

　　檢查到抱閘時，發(fā)現(xiàn)電動機(jī)上的抱閘電源插頭松動，而且抱閘電源線太細(xì)，按要求應(yīng)該0. 5 m擴(kuò)。線徑太細(xì)造成壓降大，要求廠家更換抱閘電源插頭和電源線后，故障消除。

    故障8  E60系統(tǒng)出現(xiàn)“EMG 009E”和“SVR0052”報警

　　故障現(xiàn)象:某客戶焊接機(jī)使用三菱E60數(shù)控系統(tǒng)，有兩伺服軸。其A軸為旋轉(zhuǎn)軸帶動工件旋轉(zhuǎn)，Y軸為直線軸帶動焊槍前進(jìn)后退，該系統(tǒng)運(yùn)行3個月后客戶報告CNC系統(tǒng)出現(xiàn)”急?！眻缶瑘缶枮?"EMG009E”和“SVR 0052”系統(tǒng)處于急停狀態(tài)，不能正常運(yùn)行。該報警是“電池電壓低”和“編碼器電纜故障”。

　　分析和判斷:要求客戶自行更換電池后，仍然未消除報警。筆者到達(dá)現(xiàn)場后對CNC系統(tǒng)進(jìn)行了仔細(xì)觀察。報警號依然是:"EMG 009E”和“SVR 0052"。

　　這些報警與伺服系統(tǒng)相關(guān)，進(jìn)一步在“伺服監(jiān)視”畫面觀察，發(fā)現(xiàn)上電后A軸編碼器電流直線上升，直到出現(xiàn)報警:"0050"—負(fù)載過大報警。而當(dāng)時該軸電動機(jī)已經(jīng)拆下擺在地上，顯然這樣報警是編碼器已經(jīng)發(fā)生故障所引起。而同時Y軸電動機(jī)上電后出現(xiàn)一次猛烈竄動，隨即報警"0052"—誤差過大。而當(dāng)時未對系統(tǒng)有任何操作。電動機(jī)也已經(jīng)拆下擺在地上。因此判斷Y軸編碼器也出現(xiàn)故障。

　　這次該設(shè)備兩伺服電動機(jī)編碼器同時發(fā)生故障，從質(zhì)量管理學(xué)的角度來說應(yīng)該是一個“固定因素”在起作用，而不是偶然的因素。將損壞的編碼器拆開檢查，發(fā)現(xiàn)編碼器的地線燒毀，其形成的煙霧顆粒遮住了編碼器的檢測部件，所以造成了編碼器故障。

　　判斷:系統(tǒng)內(nèi)有強(qiáng)電通過。這印證了工廠維修人員反映發(fā)生故障后，打開機(jī)柜，聞到一股電氣燒糊味道的情況。仔細(xì)查看電氣柜并詢問工廠維修人員，證實電柜的地線與零線相連。而在三菱CNC是禁止地線接到零線上的。可以判定有強(qiáng)電是通過零線進(jìn)入到CNC系統(tǒng)。

　　處置：(1)要求客戶正確連接地線;(2)更換兩臺編碼器后系統(tǒng)恢復(fù)正常。CNC系統(tǒng)未出現(xiàn)報警。

    故障9三菱C64系統(tǒng)發(fā)生SO1 0018報警

　　故障現(xiàn)象:客戶的大型工作機(jī)械，采用三菱C64系統(tǒng)，其伺服電動機(jī)與伺服驅(qū)動器之間距離超過20m，系統(tǒng)不時出現(xiàn)內(nèi)部報警，不能正常工作。而同一臺設(shè)備另外幾套伺服系統(tǒng)卻不發(fā)生報警，其差別在于伺服電動機(jī)與伺服驅(qū)動器之間距離小于10m。

　　分析與判斷:由于同一臺設(shè)備的伺服系統(tǒng)型號相同，其差別在于伺服電動機(jī)與伺服驅(qū)動器之間距離不同，分析是編碼器電纜制作有問題。仔細(xì)檢查編碼器電纜制作圖，當(dāng)電纜長度大于15m時，其制作方法與小于15m時有所不同。在電纜長度大于15m時，要求對電源線實行3根線并聯(lián)絞合，而且要求每條電線粗0.5mm2。

　　檢查客戶實際制作的電纜，電源線只用了1根0.12 mmz的電線，這當(dāng)然不符合編碼器電纜制作要求。由于電纜線太細(xì)，電纜過長，造成電源電壓壓降過大，以致編碼器工作電壓不足，所以編碼器不能正常工作，造成系統(tǒng)報警。

　　處理:按編碼器電纜制作要求，將3根0.5mm2線絞合并聯(lián)制作電源線，故障消除并且沒有再發(fā)生。

　　這種現(xiàn)象在使用三菱通用伺服系統(tǒng)MR-J2S, MR-J3S也出現(xiàn)，按同樣方式可解決。

    故障10 數(shù)控車床加工端面時，表面出現(xiàn)周期性波紋

　　故障現(xiàn)象:三菱E60系統(tǒng)數(shù)控車床，在加工端面時，表面出現(xiàn)周期性波紋。

　　分析與處理:數(shù)控車床端面加工時，表面出現(xiàn)振紋的原因很多，在機(jī)械方面如刀具、絲杠、主軸等部件的安裝不良、機(jī)床的精度不足等等都可能產(chǎn)生以上問題。但該故障周期性出現(xiàn)，有一定規(guī)律，一般應(yīng)與主軸的位置反饋系統(tǒng)有關(guān)，但仔細(xì)檢查機(jī)床主軸各部分，卻未發(fā)現(xiàn)任何不良。仔細(xì)觀察振紋與X軸的絲杠螺距相對應(yīng)，因此對X軸進(jìn)行了檢查。其結(jié)構(gòu)是伺服電動機(jī)與滾珠絲杠間通過齒形帶進(jìn)行聯(lián)接，位置反饋編碼器采用的是分離型布置。檢查發(fā)現(xiàn)X軸的分離式編碼器安裝位置與絲杠不同軸，即:編碼器軸心線與絲杠軸心線不在同一直線上，從而造成了X軸移動過程中的編碼器的旋轉(zhuǎn)不均勻，反映到加工中，則出現(xiàn)周期性波紋。重新安裝、調(diào)整編碼器后，機(jī)床恢復(fù)正常。