直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)介紹

直流主軸電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器有可控硅調(diào)速和脈寬調(diào)制PWM調(diào)速兩種形式。由于脈寬調(diào)制PWM調(diào)速具有很好的調(diào)速性能，因而在對(duì)靜動(dòng)態(tài)性能要求較高的數(shù)控機(jī)床進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置上曾***使用。而三相全控可控硅調(diào)速裝置則適于大功率應(yīng)用場(chǎng)合。

從原理上說(shuō)，直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與通常的直流調(diào)速系統(tǒng)無(wú)本質(zhì)的區(qū)別，決定了直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

① 調(diào)速范圍寬。采用直流主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床通常只設(shè)置高、低兩級(jí)速度的機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，就能得到全部的主軸變換速度，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速，因此，它具有較寬的調(diào)速范圍。

② 直流主軸通常采用全封閉的結(jié)構(gòu)形式，可以在有塵埃和切削液飛濺的工業(yè)環(huán)境中使用。

③ 主軸電動(dòng)機(jī)通常采用特殊的熱管冷卻系統(tǒng)，能將轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的熱量迅速向外界發(fā)散。此外，為了使發(fā)熱*小，定子往往采用獨(dú)特附加磁極，以減小損耗，提率。

④ 直流主軸驅(qū)動(dòng)器主回路一般采用晶閘管三相全波整流，以實(shí)現(xiàn)四象限的運(yùn)行。

⑤ 主軸控制性能好。為了便于與數(shù)控系統(tǒng)的配合，主軸伺服器一般都帶有D/A轉(zhuǎn)換器、“使能”信號(hào)輸入、“準(zhǔn)備好”輸出、輸出、轉(zhuǎn)速/轉(zhuǎn)矩顯示輸出等信號(hào)接口。

⑥ 純電氣主軸定向準(zhǔn)?？刂乒δ?。無(wú)需機(jī)械定位裝置，進(jìn)一步縮短了定位時(shí)間。

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步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器是一種將電脈沖轉(zhuǎn)化為角位移的執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器接收到一個(gè)脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度(稱(chēng)為“步距角”)，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的。可以通過(guò)控制脈沖個(gè)數(shù)來(lái)控制角位移量，從而達(dá)到準(zhǔn)確定位的目的；同時(shí)可以通過(guò)控制脈沖頻率來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而達(dá)到調(diào)速和定位的目的。

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的性能，不但取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)自身的性能，也取決于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的優(yōu)劣。對(duì)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研究幾乎是與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的研究同步進(jìn)行的。 廣東Rs Oemax伺服驅(qū)動(dòng)器信用好的公司上海持承自動(dòng)化設(shè)備有限公司主營(yíng)驅(qū)動(dòng)器，如有任何需求，歡迎留言或來(lái)電！

位置前饋增益

設(shè)定位置環(huán)的前饋增益。設(shè)定值越大時(shí)，表示在任何頻率的指令脈沖下，位置滯后量越小位置環(huán)的前饋增益大，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高，但會(huì)使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生振蕩。不需要很高的響應(yīng)特性時(shí)，本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍：0~100%

速度比例增益

設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益。設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)和負(fù)載值情況確定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較大的值。

速度積分時(shí)間常數(shù)

設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù)。設(shè)置值越小，積分速度越快。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)型號(hào)和負(fù)載情況確定。一般情況下，負(fù)載慣量越大，設(shè)定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較小的值。

斬波驅(qū)動(dòng)電路的出現(xiàn)是為了彌補(bǔ)雙電壓電路的高低壓電路波形連接處的凹形，改善輸出轉(zhuǎn)矩下降，使勵(lì)磁繞組中的電流維持在額定值附近。這種驅(qū)動(dòng)方式的電路結(jié)構(gòu)雖然復(fù)雜一些，但由于沒(méi)有外接電阻，使整個(gè)系統(tǒng)的功耗下降很多，相應(yīng)提高了效率。同時(shí)由于驅(qū)動(dòng)電壓較高，電機(jī)繞組回路又不串電阻。所以電流上升很快，當(dāng)?shù)竭_(dá)需要的數(shù)值時(shí)，由于取樣電阻的反饋控制作用，繞組電流可以恒定在確定的數(shù)值上，從而保證在很大的頻率范圍內(nèi)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)都能輸出恒定的轉(zhuǎn)矩，**改善了高頻響應(yīng)特性，這種驅(qū)動(dòng)方式的另一優(yōu)點(diǎn)是減少了電機(jī)共振現(xiàn)象的發(fā)生。上海持承自動(dòng)化設(shè)備有限公司主營(yíng)驅(qū)動(dòng)器，如項(xiàng)目有需求，敬請(qǐng)來(lái)電！

不執(zhí)行螺紋加工的故障維修

故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)床，在自動(dòng)加工時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床不執(zhí)行螺紋加工程序。

分析與處理過(guò)程：數(shù)控車(chē)床加工螺紋，其實(shí)質(zhì)是主軸的轉(zhuǎn)角與Z軸進(jìn)給之間進(jìn)行的插補(bǔ)。主軸的角度位移是通過(guò)主軸編碼器進(jìn)行測(cè)量。

在本機(jī)床上，由于主軸能正常旋轉(zhuǎn)與變速，分析故障原因主要有以下幾種：

①    主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器之間的連接不良。

②    主軸編碼器故障。

③    主軸驅(qū)動(dòng)器與數(shù)控裝置之間的位置反饋信號(hào)電纜連接不良。

經(jīng)查主軸編碼器與主軸驅(qū)動(dòng)器的連接正常，故可以排除第1項(xiàng)；且通過(guò)CRT的顯示，可以正常顯示主軸轉(zhuǎn)速，因此說(shuō)明主軸編碼器的A、-A、B、-B信號(hào)正常；在利用示波器檢查Z、-Z信號(hào)，可以確認(rèn)編碼器零脈沖輸出信號(hào)正確。

繼續(xù)檢查，可以確定主軸位置監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作正常。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)，進(jìn)一步分析螺紋加工功能與信號(hào)的要求，可以知道螺紋加工時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)行的是主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作，因此它與主軸的速度到達(dá)信號(hào)有關(guān)。

在FANUC 0-TD系統(tǒng)上，主軸的每轉(zhuǎn)進(jìn)給動(dòng)作與參數(shù)PRM24.2的設(shè)定有關(guān)，當(dāng)該位設(shè)定為“0”時(shí)，Z軸進(jìn)給時(shí)不監(jiān)測(cè)“主軸速度到達(dá)”信號(hào)；設(shè)定為“1”時(shí)，Z軸進(jìn)給時(shí)需要檢測(cè)“主軸速度到達(dá)”信號(hào)。

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當(dāng)數(shù)控車(chē)床主軸驅(qū)動(dòng)出現(xiàn)故障的時(shí)候，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)"變頻器報(bào)警"的提示，但這個(gè)報(bào)警涉及的因素比較復(fù)雜，要進(jìn)一步的尋找原因，還要打開(kāi)電箱，看伺服驅(qū)動(dòng)器上顯示的具體報(bào)警內(nèi)容。

上電無(wú)顯示

當(dāng)數(shù)控車(chē)床驅(qū)動(dòng)器不亮的時(shí)候，首先要檢查輸入電源是否正常，如下圖所示：

找到空氣開(kāi)關(guān)，它負(fù)責(zé)保護(hù)主軸伺服驅(qū)動(dòng)器。

把萬(wàn)用表調(diào)到電壓模式，先分別測(cè)量下方輸出的三項(xiàng)電線(xiàn)中任意兩項(xiàng)的電壓是否是380V，再用同樣方法測(cè)量上方輸入的三項(xiàng)電線(xiàn)的電壓是否正常。

如果電壓不正常，可以嘗試插拔排線(xiàn)，仍然無(wú)效果請(qǐng)聯(lián)系廠(chǎng)家。

報(bào)警 E.FAL

出現(xiàn)這種報(bào)警，我們要先觀察報(bào)警的時(shí)機(jī)，如果一運(yùn)行就報(bào)警，檢查電機(jī)接線(xiàn)，是否有接地現(xiàn)象?？梢圆鸬綦姍C(jī)線(xiàn)單獨(dú)運(yùn)行驅(qū)動(dòng)器排查。

如果運(yùn)行中，加減速過(guò)程中報(bào)警，我們就要檢查剎車(chē)電阻是否正常，先斷電，后拆下B1、B2接線(xiàn),把萬(wàn)用表調(diào)到電阻模式,測(cè)量B1和B2間的電阻值,正常范圍在75Ω-120Ω之間。（注意重新接線(xiàn)時(shí)不要接錯(cuò)）

如果測(cè)量結(jié)果不正常，請(qǐng)報(bào)修時(shí)告知報(bào)警內(nèi)容和檢測(cè)結(jié)果，方便維修人員能夠正確辨別故障和申領(lǐng)配件，避免重復(fù)上門(mén)。

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