機床主軸伺服系統的故障及處理方法

在維修主回路采用錯位選觸無環流可逆調速驅動系統的數控臥、立式車床中所遇到的部分故障及處理方法，供同行們參考。
　　1　故障一
　　故障現象：1.8m數控臥車在停車時發出巨大響聲，同時車間總電源跳閘。
　　檢查：(1)車間電工對供電系統進行檢查，跳閘的自動空氣斷路器所在處，因環境潮濕開關盒內自動跳閘的連桿機構已腐蝕，另外三相觸點中有一相觸點只有一小部分能接觸。(2)車間供電變壓器容量小，超負荷運行。其正常的相電壓只有340V。(3)一只晶閘管已被燒壞，查看驅動電路，B相觸發脈沖短小，只有正常觸發脈沖幅值的四分之一，進一步查實為B相觸發電路中的放大管T3性能不好所致。
　　可控硅觸發脈沖電路如圖1所示，由于該圖原理簡單，在此不予說明。
　　分析：晶閘管在整流狀態下缺相和在逆變狀態下缺相結果是不同的。在整流狀態下總是觸發電位較高的晶閘管如SCR1，同時使前一相晶閘管SCR3承受反相電壓而關斷。在SCR3的關斷期間以反相阻斷狀態為主。即使后一個晶閘管不觸發，而SCR3到一定時刻也會因過零而自動關斷。但如果是在停車降速時，即在逆變的情況下(同樣也是觸發電位較高的晶閘管導通，并使前一個晶閘管承受反壓而關斷)，這時的晶閘管在關斷時有很長一段時間處于正向阻斷狀態。這樣，若后一個晶閘管不導通，由于電感L的放電作用，使該晶閘管再延續導通一個周期而進入正半周，晶閘管將繼續導通下去，同時阻礙后面的晶閘管導通。于是，晶閘管輸出的正向電壓與電動機電勢迭加產生很大的電流，這時即產生逆變顛覆，輕則燒壞保險絲，重則燒壞晶閘管。如果車間的電壓供電系統正常，沒有大的波動，也許不會燒壞晶閘管。交流電網電壓波動大，車間變壓器容量小，超負荷運行，再加之B相正組觸發脈沖幅值小，及車間供電系統的總開關盒的損壞等綜合原因造成了這次故障的發生。
　　處理：(1)更換自動空氣斷路器。(2)更換新的晶閘管。
2　故障二
　　故障現象：1.8m臥車在點動時，花盤來回擺動。
　　檢查：測量驅動控制系統中的±20V直流穩壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規定的范圍。
　　分析：在控制系統的放大電路中，高、低通濾波器可以濾掉，如：測速機反饋，電流反饋，電壓反饋中的各次諧波干擾信號，但無法濾除系統本身直流電源電路中的諧波分量，因它存在于整個系統中，這些諧波進入放大器就會使放大器阻塞，使系統產生各種不正常的現象。在點動狀態下，因電機的轉速較低，這些諧波已超過了點動時的電壓值，造成了系統的振蕩，使主軸花盤來回擺動，而且一旦去除諧波信號，故障馬上消失。
　　處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測量紋波只有幾個毫伏后將電源板安裝好，開機試運行，故障消除。
　　3　故障三
　　故障現象：5m立車在運行加工中發出哐哐聲后，燒保險。
　　檢查：發現5FC5FG、5RG5RQ正反組全無脈沖輸出(線路見圖2)，測量結果，IC7反相器損壞，又發現1FG1FC輸出波形較其他波形幅值低得多。
　　分析：5m立車主驅動直流電機的驅動電壓由晶閘管全控橋反并聯整流電路提供。12路觸發脈沖中，有兩路消失，另一路觸發脈沖的幅值較其它正常觸發脈沖要短三分之一，當出現哐哐的齒輪撞擊聲時，誤以為液壓馬達聯軸節處出現了問題，但過了一會兒兩路保險絲燒壞，實際上，在這次故障的前一段時間里已燒過兩次保險，當時只認為是偶然的電網不穩造成，因換上保險絲后，故障就消除了。