主轴变频系统常见故障及处理

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1、主轴变频系统常见故障及处理华中数控孙海亮高级工程师中职国培机械制造与控制专业主要有以下原因：1）检查CNC系统是否有速度控制信号输出。2）主轴驱动装置故障。3）主轴电动机故障。4）变频器输出端子U、V、W不能提供电源。造成此种情况可能有以下原因：a)报警b)频率指定源和运行指定源的参数是否设置正确。c)智能输入端子的输入信号是否正确。1.主轴电机不转造成电机反转的原因主要有：1）检查输出端子U/T1，V/T2和W/T3的连接是否正确？（使得电机的相序与端子连接相对应，通常来说：正转（FWD）＝U－V－W，和反转（REV）＝U－W－V）3）检查控制端子（FW）和（RV）连线是否正确？（端

2、子(FW）用于正转，（RV）用于反转）2.电机反转主要原因可能有：1）如果使用模拟输入，是否用电流或电压“O”或“OI”i.检查连线ii.检查电位器或信号发生器2）负载太重i.减少负载ii.重负载激活了过载限定3.电机转速不能到达造成电机过载原因有：1）机械负载是否有突变2）电机配用太小3）电机发热绝缘变差4）电压是否波动较大5）是否存在缺相6）机械负载增大7）供电电压过低4.电机过载造成变频器过载原因有：1）检查变频器容量是否配小，否则加大容量。2）检查机械负载是否有卡死现象。3）V/F曲线设定不良，重新设定。5.变频器过载主要原因有：1）负载波动是否太大。2）电源是否不稳。3）该现

3、象是否出现在某一特定频率下。此现象可以稍微改变输出频率，使用跳频设定将此有问题的频率跳过。4）外界干扰。6.主轴转速不稳定主要原因有：1）最大频率设定是否正确。2)验证V/F设定值与主轴电机规格是否相匹配。3）确保所有比例项参数设定正确。7.主轴转速与变频器输出频率不匹配主要原因有：当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时，会出现停止进给、主轴仍继续运转的故障。要执行每转进给的指令，主轴必须有每转一个脉冲的反馈信号，一般情况下为主轴编码器有问题。可以用以下方法来确定：1）CRT画面有报警显示。2）通过PLC状态显示观察编码器的信号状态。3）用每分钟进给指令代替每转进给指令来执行程序，观察故

4、障是否消失。8.主轴与进给不匹配（螺纹加工时）1）保持变频器的清洁，不要让灰尘等其它杂质进入。2）特别注意避免断线或连接错误。3）牢固连接接线端和连接器。4）确保使用具有合适容量的熔断器，漏电断路器，交流接触器，电机连线。5）切断电源后应等待至少5分钟，才能进行维护或检查。6）设备应远离潮湿和油雾，灰尘，金属丝等杂质。注意事项例1：驱动器出现过电流报警的故障维修故障现象：某数控车床，在加工时主轴运行突然停止，出现打刀，驱动器显示过电流报警。分析与处理过程：经查交流主轴驱动器主回路，发现再生制动回路、主回路的熔断器均熔断，经更换后机床恢复正常。但机床正常运行数天后，再次出现同样故障。由于

5、故障重复出现，证明该机床主轴系统存在问题，根据报警现象，分析可能存在的主要原因有：1）主轴驱动器控制板不良。2）电动机连续过载。3）电动机绕组存在局部短路。维修实例在以上几点中，根据现场实际加工情况，电动机过载的原因可以排除。考虑到换上元器件后，驱动器可以正常工作数天，故主轴驱动器控制板不良的可能性已较小。因此，故障原因可能性最大的是电动机绕组存在局部短路。维修时仔细测量电动机绕组的各项电阻，发现U相对地绝缘电阻较小，证明该相存在局部对地短路。拆开电动机检查发现，电动机内部绕组与引出线的连接处绝缘套已经老化；经重新连接后，对地电阻恢复正常。再次更换元器件后，机床恢复正常，故障不再出现。

6、例2：主轴高速出现异常振动的故障维修故障现象：配套某系统的数控车床，当主轴在高速（3000r/min以上）旋转时，机床出现异常振动。分析与处理过程：数控机床的振动与机械系统的设计、安装、调整以及机械系统的固有频率、主轴驱动系统的固有频率等因素有关，其原因通常比较复杂。但在本机床上，由于故障前交流主轴驱动系统工作正常，可以在高速下旋转；且主轴在超过3000r/min时，在任意转速下振动均存在，可以排除机械共振的原因。经仔细检查机床的主轴驱动系统连接，最终发现该机床的主轴驱动器的接地线连接不良，将接地线重新连接后，机床恢复正常。例3：不执行螺纹加工的故障维修故障现象：配套某系统的数控车床，

7、在自动加工时，发现机床不执行螺纹加工程序。分析与处理过程：数控车床加工螺纹，其实质是主轴的转角与Z轴进给之间进行的插补。主轴的角度位移是通过主轴编码器进行测量。在本机床上，由于主轴能正常旋转与变速，分析故障原因主要有以下几种：1）主轴编码器与主轴驱动器之间的连接不良。2）主轴编码器故障。3）主轴驱动器与数控装置之间的位置反馈信号电缆连接不良。4）主轴编码器方向设置错误。经查主轴编码器与主轴驱动器的连接正常，故可以排除第1项；且通过CRT的显示，