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主轴变频器论文范文

首先简单了解一下该模拟主轴的原理.该模拟主轴变频器控制回路如图（1）所示.当给系统输入主轴转速S,按下正转按钮时,变频器上GND与X1成一回路,主轴电机正转,使主轴正转,反转同理；当按下停止按钮时,变频器上GND与X1、X2都成断路,使主轴电机停止转动,主轴停止.启动机床时,当没有给系统转速S值时,变频器GND与VR1两端没有电压,GND分别与X1、X2有电势差,测得大概为4.9V左右,电机不得电,主轴不动；当给系统输入一个转速S值时,CNC运算成0-10V的模拟电压,变频器GND与VR1两端有电压（即有频率信号输入）,利用机床操作面板上主轴正转和反转按钮发出主轴正转或反转信号（即启动指令输入）,通过PMC控制中间继电器的通断,向变频器发出信号,实现主轴的正反转.系统在自动加工时,通过对程序辅助功能代码M03、M04、M05的译码,利用系统的PMC实现中间继电器的通断控制,从而达到主轴的正反转及停止控制,此时的主轴速度是由系统程序中的S指令值与机床的倍率开关决定的.

我院一台GSK928TA数控车床在JOG状态下主轴启动后停止,屏幕无任何报警显示.经过分析,产生该故障的原因可能有：

①主轴部分机械卡死

在断电的情况下,用手拉动皮带轮,可以转动电机与主轴,未出现拉动的过程中卡住的现象.可得知此故障非机械故障.

②主轴线路的控制元器件损坏

对于检查元器件的好坏,可在断电的状态下用万用表进行检测,经检测,直流继电器线圈、交流接触器线圈良好,各触头良好,主轴线路控制的元器件无损坏.重新启动主轴,故障依旧,此分析可排除.

③主轴电机短路,造成热继电器保护

启动主轴后观察热继电器,并未发现热继电器保护动作；用万用表对其进行检测,未检测到断路现象,主轴电机并未发生断路.

④系统输出脉冲时间不够

查看系统参数说明书,查的45号参数为输出脉冲时间（如表1）,观察到屏幕上设定的45号参数为0.5,猜测可能是输出时间不够,导致主轴启动后停止；修改45号参数为2.00,输入S值指令,启动正转或反转,主轴会比原来的情况多转一下后停止,故障依旧,并未排除.

经分析,要使主轴电机转动的两个条件是：频率指令和启动指令.输入转速S值,用万用表检测变频器上GND与VR1之间存在电压,可知,输入频率指令正常；在按下启动按钮,在主轴转动的时候,测得GND与X1或X2之间电压,但时间很短,同样,在变频器的输出端,测得强电输出.由此可知,在电机转动的时候,频率指令与启动指令都能正常的输入和输出.

查看变频器,启动主轴后不久,变频器上显示dd,查看变频器说明书,了解到dd为直流制动,通过查阅变频器说明书,对直流制动时间（F505）设为启始值时,启动主轴后,故障依旧.

⑤主轴控制回路没有带自锁电路,而把参数设置为脉冲信号输出,使主轴不能正常运转.

首先,假设主轴回路带自锁电路,当系统输入一个转速,变频器得到一个模拟电压,按下启动按钮后,电机转动并自锁,使电机一直运行.因此,假设不成立,则主轴回路没有带自锁电路,在查看系统参数说明书时,发现45号参数为0时,主轴启停输出信号为长信号.

通过不断的调整45号参数值,发现电机的停止与脉冲时间的输出有关.分析可能脉冲时间输出为一时间继电器,当时间到达时断开,使CNC内部控制启动的中间继电器断开,使变频器上的GND与X1或X2断开,电机得不到启动指令.

当把45号参数改为0时,启动主轴,主轴正常工作,故障消除.

参考文献：

[1]GSK928TA数控车床系统参数说明书

[2]GSK928TA数控车床变频器使用说明书

[3]GSK928TA数控车床变频器参数说明书

[4]GSK928TA接口引脚一览表

[5]宗国成尹昭辉沈为清-编数控机床维护与常见故障分析北京：机械工业出版社 2008