项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修《数控机床故障诊断与维修》.ppt

数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.2 交流变频器驱动主轴 一般而言,高性能的数控机床调速系统离不开速度的闭环控制。然而，速度传感器的安装带来了系统成本增加、体积增大等缺点。无速度传感器的数控机床传动控制技术也已成为近年研究热点。无速度传感器控制技术解决问题的出发点是利用测量到的定子电压、电流等信号综合电机转速。目前代表性的方案有:(1)动态速度估计器；(2)PI控制器法；(3)模型参考自适应方法；(4)扩展卡尔曼滤波法；(5)基于神经网络的速度估计器；(6)转子齿谐波法。然而，这些速度辨识方法在转速估计精度、抗参数变化、抗噪声干扰的鲁棒性以及计算复杂程度上同实际要求还有一定的距离。 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.2 交流变频器驱动主轴 变频调速原理： 变频调速技术的基本原理是根据电机转速与工作电源输入频率成正比的关系：n =60 f（1-s）/p 式中n、f、s、p分别表示转速、输入频率、电机转差率、电机磁极对数，通过改变电动机工作电源频率达到改变电机转速的目的。而对于变频器而言，其频率的调节范围是很宽的，可在0-400HZ之间任意调节，因此主轴电机转速即可在较宽的范围内调节，变频器就是基于上述原理采用交-直-交电源变换技术，电力电子、微电脑控制等技术于一身的综合性电气产品。 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 以三菱变频器FR-D740-0.75K-CHT为例。 变频器型号含义： FR-D740-0.75K-CHT：D740代表三相400V（D720代表单相200V）；0.75K代表变频器的容量是0.75KW。 5.3.1 变频器端子接线说明 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.1 变频器端子接线说明 1）常用端子说明 （1）R/L1、S/L2、T/L3：交流电源输入、连接工频电源。 （2）U、V、W：变频器输出、用于连接3相异步电机。 （3）STF：正转启动。当STF信号ON时为正转，OFF时为停止指令。 （4）STR：反转启动。当STR信号ON时为反转，OFF时为停止指令。（STF、STR信号同时为ON时，为停止指令）。 （5）RH、RM、RL：多段速选择。可根据端子RH、RM、RL信号的短路组合，进行多段速度的选择。 （6）SD：接点（端子STF、STR、RH、RM、RL）输入的公共端子。 （7）10：频率设定用电源，作为外接频率设定（速度设定）用电位器时的电源使用。 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.1 变频器端子接线说明 1）常用端子说明 （8）2:频率设定（电压信号）。输入DC0～5V（0～10V）时，输出成比例：输入5V（10V）时，输出为最高频率。5V/10V切换用Pr.73“0～5V，0～10V选择”进行。 （9）4:频率设定（电流信号）。如果输入DC4～20mA （或0～5V，0～10V） ，在20mA时为最大输出频率，输入输出成比例。只有AU信号为ON时端子4的输入信号才会有效（端子2的输入将无效）。通过Pr.267 进行4～20mA （初始设定）和DC0～5V、DC0～10V输入的切换操作。电压输入（0～5V/0～10V）时，请将电压／电流输入切换开关切换至“V”。 （10）5:频率设定公共端。是频率设定信号（端子2或4）及端子AM的公共端子。请不要接大地。 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.2变频器操作面板。 图2-2 变频器操作面板 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.2变频器操作面板。 1）变频器基本操作面板功能说明 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.2变频器操作面板。 2）基本操作 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 5.3.3常用部分参数一览表 表2-1 变频器常用参数 数控机床机械故障诊断与排除方法 项目5 数控机床主轴系统故障诊断与维修 5.3 变频器故障诊断与维修 表2-1 变频器常用参数