西門子伺服電機維修

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問題一 噪聲，不穩定

客戶在一些機械上使用伺服電機時，經常會發生噪聲過大，電機帶動負載運轉不穩定等現象，出現此問題時，許多使用者的反應就是伺服電機質量不好，因為有時換成步進電機或是變頻電機來拖動負載，噪聲和不穩定現象卻反而小很多。表面上看，確實是伺服電機的原故，但我們仔細分析伺服電機的工作原理后，會發現這種結論是*錯誤的。

交流伺服系統包括:伺服驅動、伺服電機和一個反饋傳感器(一般伺服電機自帶光學偏碼器)。所有這些部件都在一個控制閉環系統中運行:驅動器從外部接收參數信息，然后將一定電流輸送給電機，通過電機轉換成扭矩帶動負載，負載根據它自己的特性進行動作或加減速，傳感器測量負載的位置，使驅動裝置對設定信息值和實際位置值進行比較，然后通過改變電機電流使實際位置值和設定信息值保持一致，當負載突然變化引起速度變化時，偏碼器獲知這種速度變化后會馬上反應給伺服驅動器，驅動器又通過改變提供給伺服電機的電流值來滿足負載的變化，并重新返回到設定的速度。交流伺服系統是一個響應非常高的全閉環系統，負載波動和速度較正之間的時間滯后響應是非?？斓?，此時，真正限制了系統響應效果的是機械連接裝置的傳遞時間。

舉一個簡單例子:有一臺機械，是用伺服電機通過V形帶傳動一個恒定速度、大慣性的負載。整個系統需要獲得恒定的速度和較快的響應特性，分析其動作過程。

當驅動器將電流送到電機時，電機立即產生扭矩;一開始，由于V形帶會有彈性，負載不會加速到像電機那樣快;伺服電機會比負載提前到達設定的速度，此時裝在電機上的偏碼器會削弱電流，繼而削弱扭矩;隨著V型帶張力的不斷增加會使電機速度變慢，此時驅動器又會去增加電流，周而復始。

西門子伺服電機維修?：在此例中，系統是振蕩的，電機扭矩是波動的，負載速度也隨之波動。其結果當然會是噪音、磨損、不穩定了。不過，這都不是由伺服電機引起的，這種噪聲和不穩定性，是來源于機械傳動裝置，是由于伺服系統反應速度(高)與機械傳遞或者反應時間(較長)不相匹配而引起的，即伺服電機響應快于系統調整新的扭矩所需的時間。

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找到了問題根源所在，再來解決當然就容易多了，針對以上例子，您可以:

(1)增加機械剛性和降低系統的慣性，減少機械傳動部位的響應時間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動或用齒輪箱代替V型帶;

(2)降低伺服系統的響應速度，減少伺服系統的控制帶寬，如降低伺服系統的增益參數值。

當然，以上只是噪聲、不穩定的原因之一，針對不同的原因，會有不同的解決辦法，如由機械共振引起的噪聲，在伺服方面可采取共振抑制，低通濾波等方法，總之，噪聲和不穩定的原因，基本上都不會是由于伺服電機本身所造成。

西門子伺服電機維修之報警故障導讀：檢測器件是數控機床伺服系統的重要組成部分，用以檢測各控制軸的位移和速度，在實際使用中，由于磨損和污染，經常會出現檢測器件故障，造成伺服電機系統無法驅動機床正常運行?，F在我們一起解析西門子伺服電機常見故障及西門子伺服電機維修：    

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．電機上電，機械運動異?？焖?飛車)出現這種伺服整機系統故障:

 此類故障，應在檢查位置控制單元和速度控制單元的同時，還應檢查：

 ①脈沖編碼器接線是否錯誤；

 ②脈沖編碼器聯軸節是否損壞；

 ③檢查測速發電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。一般這類現象應由專業的電路板維修技術人員處理，負責可能會造成更嚴重的后果。

 第二．電機上電，機械振蕩(加／減速時)引發此類故障的常見原因有：

 ①脈沖編碼器出現故障。此時應檢查伺服系統是否穩定，電路板維修檢測電流是否穩定，同時，速度檢測單元反饋線端子上的電壓是否在某幾點電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器；

 ②脈沖編碼器十字聯軸節可能損壞，導致軸轉速與檢測到的速度不同步，更換聯軸節；

 ③測速發電機出現故障。修復，更換測速機。維修實踐中，測速機電刷磨損、卡阻故障較多，此時應拆下測速機的電刷，用綱砂紙打磨幾下，同時清掃換向器的污垢，再重新裝好。

 第三．主軸不能定向移動或定向移動不到位出現這種伺服整機系統故障:

 此類故障,應在檢查定向控制電路的設置調整、檢查定向板、主軸控制印刷電路板調整的同時，還應檢查位置檢測器(編碼器)的輸出波形是否正常來判斷編碼器的好壞(應注意在設備正常時測錄編碼器的正常輸出波形，以便故障時查對)。

 第四．坐標軸進給時振動:坐標軸進給時振動應檢查電機線圈、機械進給絲杠同電機的連接、伺服系統、脈沖編碼器、聯軸節、測速機。

第五．伺服電機出現NC錯誤報警:

 NC報警中因程序錯誤，操作錯誤引起的報警。如FANUC6ME系統的Nc出現090.091報警，原因可能是：

 ①主電路故障和進給速度太低引起；

 ②脈沖編碼器不良；

 ③脈沖編碼器電源電壓太低(此時調整電源15V電壓，使主電路板的+5V端子上的電壓值在4.95-5.10V內)；

 ④沒有輸人脈沖編碼器的一轉信號而不能正常執行參考點返回。

第六.伺服系統報警:

 伺服系統故障時常出現如下的報警號，如FANUC6ME系統的416、426、436、446、456伺服報警；STEMENS880系統的1364伺服報警；STEEMENS8系統的114、104等伺服報警，此時應檢查：

 1、軸脈沖編碼器反饋信號斷線、短路和信號丟失，用示渡器測A、B相一轉信號，看其是否正常；

 2、編碼器內部故障，造成信號無法正確接收，檢查其受到污染、太臟、變形等。

 (1)西門子伺服電機維修之OH報警。

OH為速度控制單元過熱報警，發生這個報警的可能原因有：

 ①印制電路板上S1設定不正確。

 ②伺服單元過熱。散熱片上熱動開關動作，在驅動器無硬件損壞或不良時，可通過改變切削條件或負載，排除報警。

 ③再生放電單元過熱?？赡苁荙1不良，當驅動器無硬件不良時，可通過改變加減速頻率，減輕負荷，排除報警。

 ④電源變壓器過熱。當變壓器及溫度檢測開關正常時，可通過改變切削條件，減輕負荷，排除報警，或更換變壓器。

 ⑤電柜散熱器的過熱開關動作，原因是電柜過熱。若在室溫下開關仍動作，則需要更換溫度檢測開關。

(2)西門子伺服電機維修之FBAL報警。

FBAL是脈沖編碼器連接出錯報警，出現報警的原因通常有以下幾種：

 ①編碼器電纜連接不良或脈沖編碼器本身不良。

 ②外部位置檢測器信號出錯。

 ③速度控制單元的檢測回路不良。

 ④電動機與機械間的間隙太大。