上海新代伺服驅(qū)動(dòng)器維修
,③將電抗器原先采用的只固定支撐腿的方式改進(jìn)為使用底部有橡膠墊減振的壓板或壓塊，并將其固定在電抗器底板上。在國內(nèi)市場上，常用的交流伺服驅(qū)動(dòng)器有很多品牌，以日本生產(chǎn)的產(chǎn)品居多，安川（YASKAWA），松下（PANASONIC），三菱（MITSUBISHI），索尼（SONY），三洋（SANYO）。基恩士（KEYENCE），還有德國的西門子（SIEMENS）。而我國的產(chǎn)品由于種種原因，性能與先進(jìn)產(chǎn)品相比還有較大差距。伺服驅(qū)動(dòng)器的工作目的，主要是根據(jù)伺服控制器送出的指令（P，T）工作。同步電機(jī)并非完全同步于旋轉(zhuǎn)磁場，驅(qū)動(dòng)器必須進(jìn)行修正工作，使電機(jī)工作穩(wěn)定不失步。所以驅(qū)動(dòng)電機(jī)正確跟隨控制指令工作是伺服驅(qū)動(dòng)器的主要工作任務(wù)。伺服驅(qū)動(dòng)器在主電源加上后的顯示及意義，如下圖所示。以上顯示表示驅(qū)動(dòng)器開機(jī)后，經(jīng)內(nèi)部自我診斷檢測。其軟硬件均無故障，驅(qū)動(dòng)器只有在主電源和伺服控制電源（S-ON）都加電后，才能夠正常工作。1）此處點(diǎn)亮代表驅(qū)動(dòng)器控制電源加電。2）當(dāng)驅(qū)動(dòng)器SERVOON時(shí)此處指示為滅。3）此處點(diǎn)亮代表伺服電機(jī)當(dāng)前速度大于或等于在Pn503中設(shè)定的值。4）此處點(diǎn)亮表示編碼器反饋的當(dāng)前電機(jī)速度超過在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。5）此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出速度超過在Pn502中預(yù)先設(shè)定的值。6）此處點(diǎn)亮表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)器輸出的扭矩超過預(yù)先設(shè)定的值。7）此處點(diǎn)亮表示主電源供電正常。在垂直設(shè)計(jì)的伺服控制單元中，制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)間的參數(shù)調(diào)整是非常關(guān)鍵的，如果設(shè)定不當(dāng)，便會(huì)造成設(shè)備頻繁報(bào)警，下圖為垂直設(shè)計(jì)單元。需要注意的是該制動(dòng)器不能夠用在停止伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)上。僅僅用于當(dāng)伺服電機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的位置保持。制動(dòng)扭矩是電機(jī)額定扭矩的1.2倍。在該控制單元中有兩個(gè)參數(shù)非常重要，Pn507制動(dòng)信號(hào)輸出時(shí)的電機(jī)速度，Pn508在控制電源切斷后，制動(dòng)信號(hào)延時(shí)輸出的最大時(shí)間，下圖可以反映出它們之間的關(guān)系。如何消除伺服電機(jī)超調(diào)量過大，同時(shí)避免響應(yīng)時(shí)間過長，是PID調(diào)整的關(guān)鍵所在。系統(tǒng)響應(yīng)的曲線如下圖所示。增加比例增益P，減小積分時(shí)間都可以起到縮短調(diào)節(jié)時(shí)間的作用，但增加超調(diào)量，可能會(huì)引起系統(tǒng)的振蕩。速度調(diào)節(jié)器的PI參數(shù)可以通過驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)調(diào)整功能進(jìn)行自動(dòng)設(shè)定，但是，如果自動(dòng)設(shè)定與實(shí)際存在較大差距時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在對(duì)變頻器維修時(shí)首先要清楚變頻器配置的設(shè)備和起到的作用。根據(jù)變頻器維修現(xiàn)的故障，我們可以初步判斷變頻器哪里出現(xiàn)損壞。在變頻器維修中，我們把維修分成：器件維修和變頻器本身維修。①器件維修器件維修時(shí)，先檢查與變頻器相連的交流接觸器、制動(dòng)電阻、斷路器等，看看這些器件能不能正常工作；②變頻器維修測量與變頻器相關(guān)的觸點(diǎn)是否接觸良好；③接入變頻器的三相電有無短路或虛接的情況。變頻器器件維修時(shí)要特別注意線路的虛接問題。如果線路虛接，啟動(dòng)變頻器時(shí)可能不能啟動(dòng)，情況嚴(yán)重的可能損壞變頻器本身。變頻器維修前面談過變頻器的基本結(jié)構(gòu)：遇到損壞的變頻器時(shí)，先使用萬用表初步檢查如已確定是變頻器內(nèi)出現(xiàn)故障時(shí)，首先檢查整流模塊和逆變模塊是否完好。如果整流模塊損壞，在以后的維修中就要注意各種板卡是否有損壞；如果逆變模塊損壞，就要檢查驅(qū)動(dòng)板卡是否完好。（2）當(dāng)變頻器內(nèi)部的lGBT發(fā)生爆裂現(xiàn)象時(shí)，驅(qū)動(dòng)板一定要更換。當(dāng)變頻器內(nèi)部的lGBT損壞但外觀良好時(shí)，再觀察驅(qū)動(dòng)板有沒有明顯的損壞，尤其是電容和模塊。如果沒有明晰的損壞，則要對(duì)驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行測量。用數(shù)字表1~4KΩ檔對(duì)每組觸發(fā)線（為紅、白雙絞線）進(jìn)行測量，觀察其平衡度，偏差在1~2Ω是屬于正常！由于驅(qū)動(dòng)板內(nèi)部沒有參數(shù)，檢測器件的檢查確定驅(qū)動(dòng)板沒有問題后，把驅(qū)動(dòng)板裝到機(jī)器上，帶電機(jī)試一下。如果檢測器件損壞，則會(huì)有報(bào)警出現(xiàn)，這樣就可以更換檢測器件。①脈沖編碼器出現(xiàn)故障。此時(shí)應(yīng)檢查速度檢測單元反饋線端子上的電壓是否在某幾點(diǎn)電壓下降如有下降表明脈沖編碼器不良更換編碼器；以便故障時(shí)查對(duì)）。應(yīng)檢查電機(jī)線圈機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接、伺服系統(tǒng)、脈沖編碼器、聯(lián)軸節(jié)測速機(jī)。伺服器維修因出現(xiàn)NC錯(cuò)誤報(bào)警，NC報(bào)警中因程序錯(cuò)誤，操作錯(cuò)誤引起的報(bào)警。①主電路故障和進(jìn)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(shí)調(diào)整電源15V電壓，使主電路板的+V端子上的電壓值在4.95-5.10V內(nèi))；④沒有輸入脈沖編碼器的一轉(zhuǎn)信號(hào)而不能正常執(zhí)行參考點(diǎn)返回。通用變頻器維修中整流部分采用了二極管不可控橋式整流電路，中間濾波部分采用大電解電容作為濾波器，所以整流器的輸入電流實(shí)際上是電容器的充電電流，呈較為陡峻的脈沖波，其諧波分量較大。為了消除諧波，通常情況下，在變頻器維修中增加供電電源內(nèi)阻抗。電源設(shè)備的內(nèi)阻抗可以起到緩沖變頻器直流濾波電容的無功功率的作用。這種內(nèi)阻抗就是變壓器的短路阻抗。當(dāng)電源容量相對(duì)變頻器容量越小時(shí)，則內(nèi)阻抗值相對(duì)越大，諧波含量越小；電源容量相對(duì)變頻器容量越大時(shí)，則內(nèi)阻抗值相對(duì)越小，諧波含量越大。當(dāng)電源內(nèi)阻為4％時(shí)，可以起到很好的諧波抑制作用。所以選擇變頻器供電電源變壓器時(shí)，最好選擇短路阻抗大的變壓器。在變頻器維修中需要安裝電抗器實(shí)際上是從外部增加變頻器供電電源的內(nèi)阻抗。在變頻器的交流側(cè)安裝輸入電抗器，抑制諧波電流。提高功率因數(shù)以及削弱輸入電路中的浪涌電壓、電流對(duì)變頻器的沖擊，削弱電源電壓不平衡的影響，一般情況下，都必須加進(jìn)線電抗器。交流電抗器的結(jié)構(gòu)是在三相鐵心上繞上三相線圈。實(shí)物外形如下圖所示。由于電抗器是長期接入電路的，故導(dǎo)線截面積應(yīng)足夠大，應(yīng)能允許長時(shí)間流過變頻器的額定電流。其實(shí)，大多數(shù)變頻器維修說明書中的選配件連接圖上，往往都有加裝輸入電抗器這一部分的，如下圖所示。但在實(shí)際安裝過程中，用戶的要求是價(jià)格低、滿足使用要求就行了，使得技術(shù)人員在安裝中也往往將輸入電抗器“省略”掉了，雖然安裝初期并無異常現(xiàn)象。殊不知，這樣給日后的運(yùn)行帶來無盡的后患。例如，在某地安裝了一臺(tái)小功率變頻器，先后出現(xiàn)了燒毀三相整流橋的故障。維修變頻器為2.2kw，所配電機(jī)為1.1kw，且負(fù)載較輕，運(yùn)行電流不到2A，電源電壓在380V左右，很穩(wěn)定。因而現(xiàn)場看不出什么異常。但先后更換了三臺(tái)變頻器。運(yùn)行時(shí)間均不足二個(gè)月，檢查都是三相整流橋燒毀，變頻器維修現(xiàn)場全面檢查，發(fā)現(xiàn)在同一車間、同一供電線路上還安裝了另兩臺(tái)大功率變頻器，三臺(tái)變頻器既有同時(shí)運(yùn)行、也有不同時(shí)起/停的可能。根據(jù)現(xiàn)場分析后認(rèn)為，大功率變頻器的運(yùn)行與起停，就是小功率變頻器損壞的根源所在。流入兩臺(tái)大功率變頻器的非線性電流，使得電源側(cè)電壓（電流）波型的畸變分量大大增加（相當(dāng)于在現(xiàn)場安裝了兩臺(tái)電容補(bǔ)償柜，因而形成了動(dòng)蕩的電容投切電流），但對(duì)于大功率變頻器而言，由于其內(nèi)部空間較大，輸入電路的絕緣處理易于加強(qiáng)，所以不易造成過壓擊穿，但小功率變頻器，因內(nèi)部空間較小，絕緣耐壓是個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，電源側(cè)的浪涌電壓沖擊，便使其在劫難逃了。另外，在變頻器維修中相對(duì)于電源容量而言。小功率變頻器的功率顯然太不匹配。當(dāng)變頻器的功率容量數(shù)倍小于電源容量時(shí)，變頻器輸入側(cè)的諧波分量則大為增強(qiáng)，這種能量，即是危及變頻器內(nèi)三相整流橋的一個(gè)不容忽視的因素。變頻器由多種部件組成，其中一些部件經(jīng)長期工作后其性能會(huì)逐漸降低、老化，這也是變頻器發(fā)生故障的主要原因，變頻器維修保養(yǎng)時(shí)為了保證變頻器長期的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，變頻器維修檢測濾波電容問題，中間電路濾波電容，又稱電解電容，其主要作用就是平滑直流電壓，吸收直流中的低頻諧波，它的連續(xù)工作產(chǎn)生的熱量加上變頻器本身產(chǎn)生的熱量都會(huì)加快其電解液的干涸，直接影響其容量的大小。正常情況下電容的使用壽命為5年。建議每年定期檢查電容容量一次，一般其容量減少20%以上應(yīng)更換。在變頻器維修中因冷卻風(fēng)扇出現(xiàn)故障導(dǎo)致變頻器的功率模塊是發(fā)熱最嚴(yán)重的器件，其連續(xù)工作所產(chǎn)生的熱量必須要及時(shí)排出，一般風(fēng)扇的壽命大約為10Kh-40Kh。按變頻器連續(xù)運(yùn)行折算為2-3年就要更換一次風(fēng)扇，直接冷卻風(fēng)扇有二線和三線之分，二線風(fēng)扇其中一線為正極，另一線為負(fù)極，更換時(shí)不要接錯(cuò)。三線風(fēng)扇除了正、負(fù)極外還有一根檢測線，更換時(shí)千萬注意，否則會(huì)引起變頻器過熱報(bào)警。交流風(fēng)扇一般為220V、380V之分，更換時(shí)電壓等級(jí)不要搞錯(cuò)。總之，變頻器是一種電機(jī)調(diào)速裝置,它高效節(jié)能,有著較高的性價(jià)比,應(yīng)用于電機(jī)自動(dòng)控制方面,隨著應(yīng)用的越來越廣泛，變頻器維修和保養(yǎng)成為了人們愈發(fā)重視的一個(gè)方面。變頻器的無故障壽命大都維持在6-10年,而在此之后就會(huì)進(jìn)入故障的高發(fā)期。例如像元器件的損壞、失效等故障現(xiàn)象頻繁出現(xiàn)，這樣就會(huì)影響他們的正常工作。變頻器常見的故障在變頻器維修的同時(shí)我們不斷分析和總結(jié)，安川變頻器維修過載故障：過載故障包括變頻過載和外部設(shè)備過載。（1）變頻器過載：常常由于加速時(shí)間太短、直流制動(dòng)量過大或電網(wǎng)電壓太低等原因引起的。一般可通過延長加速時(shí)間、延長制動(dòng)時(shí)間、檢查電網(wǎng)電壓等解決故障。（2）外部設(shè)備過載：變頻器維修中外部設(shè)備引起的原因可分為電機(jī)負(fù)載過重、制動(dòng)裝置故障、制動(dòng)單位或電阻柜出現(xiàn)故障，因?yàn)樵谧冾l器在啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)，輸出能量給電機(jī)，多余的一部分能量，一部分在變頻器電壓轉(zhuǎn)換過程中變?yōu)榱藷崮苌l(fā)掉，還有一部分多余的電能要通過制動(dòng)單位和電阻柜消耗掉。如果多余的電能無法通過制動(dòng)單位或電阻柜進(jìn)行消耗。多的電能就會(huì)返回到變頻器內(nèi)，輕則變頻器報(bào)警、燒壞保險(xiǎn)，重則炸毀lGBT。安川變頻器維修欠壓、過壓故障：當(dāng)電壓過小或過大時(shí)，變頻器的檢測器件會(huì)自動(dòng)保護(hù)變頻器，變頻器會(huì)停止工作。欠壓、過壓故障主要是因?yàn)橥獠侩娫吹墓收弦鸬模灿猩贁?shù)故障是檢測電路損壞引起的。安川變頻器維修時(shí)遇到欠壓、過壓故障時(shí)，先檢查判斷是外部電源還是變頻器本身的問題，將變頻器的輸出電源處的負(fù)載斷開，再用萬用表對(duì)變頻器的輸入端電壓進(jìn)行檢測，如輸入電壓正常，輸出電壓高或低于380V則說明是變頻器本身有故障。安川變頻器維修過流故障：當(dāng)電流過大時(shí)變頻器啟動(dòng)過流保護(hù)，變頻器停止工作。一般可從外部電器和變頻器本身分析過流故障。1）安川變頻器維修因參數(shù)設(shè)定問題：例如加速時(shí)間太短。PlD調(diào)節(jié)器的比例P、積分時(shí)間l參數(shù)不合理，超調(diào)過大，造成變頻器輸出電流振蕩。②主電路板電源，電壓通道被損壞，也會(huì)出現(xiàn)過流。變頻器損壞的原因可能有：電路板上有導(dǎo)電顆粒造成電路板靜電損壞、腐蝕性物質(zhì)使電路板受到腐蝕、接地不良使得電路板零伏受干擾、連接插件不牢等。維修中，遇到過流故障，我們先用鉗型電流表測量變頻器輸出的電流。看輸出電流是否平衡，如果輸出不
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