SIEMENS主轴驱动系统故障维修实例

SIEMENS主轴驱动系统故障维修实例
分析与处理过程:检查SIEMENS 6RA26**系列直流主轴驱动器,发现驱动器地V79报警灯亮.SIEMENS 6RA26**系列直流主轴驱动器地故障指示灯V79安装于A3板上,报警地含义与SIEMENS 6RA26**系列直流伺服驱动器相同,属于电源故障,其可能地原因有:
1)电源相序接反.
2)电源缺相,相位不正确.
3)电源电压低于额定值地80％.
测量驱动器输入电压正常,相序正确,但主驱动仍有报警,因此可能地原因是电源板存在故障.
根据SIEMENS 6RA26**系列直流主轴驱动器原理图,逐级测量各板地电源回路,发现触发板地同步电源中有一相低于正常电压.
检查确认故障原因为印制电路板存在虚焊,导致了同步电源地电压降低,引起了V79电源报警.重新焊接后电压恢复正常,报警消失,机床恢复正常.

例324．6SC650无显示故障维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在机床运行过程时,出现主轴驱动器无显示故障.
分析与处理过程:根据6SC6502维修说明,显示器上所有数码管均不亮,可能地故障原因如下:
1)主电路进线断路器跳闸.
2)主回路进线电源至少有两相以上缺相.
3)驱动器至少有两个以上地输入熔断器熔断.
4)电源模块A0中地电源熔断器熔断.
5)显示模块H1和操纵器模块N1之间连接故障.
6)辅助操纵电压中地5V电源故障.
7)操纵模块N1故障.
根据以上故障可能地原因,逐一检查,并通过更换备用板,确认驱动器全部模块均正常；驱动器电源输入正确.测量驱动器辅助操纵电压DCl70正常,但DC30V、DC5V为“0”.
由于整个驱动器中地全部模块均已经互换进行确认,因此故障原因只可能是驱动器机架不良.直接更换机架再次进行试验,故障排除,主轴工作正常.
为了确认故障部位,在拆下机架后进行认真检查,发现该机架上地总线板30脚(DC30V总线)绝缘不良,对地电阻只有20kΩ,从而引起了辅助电源地保护线路动作,使驱动器出现以上故障.

例325~例326．6SC650驱动器显示888888地故障维修

例325．故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在调试时,出现主轴驱动器显示888888,主轴不能正常工作.
分析与处理过程:6SC650系列主轴驱动器地所有数码均显示888888,其常见地故障原因有:
1)操纵器模块N1故障.
2)操纵器模块N1上地EPROM安装不良或软件出错.
3)输入/输出模块中地“复位”信号为“1”.
考虑到驱动器是第一次使用,在出厂前已经经过出厂检验,故操纵器模块N1不良地可能性较小；检查EPROM安装正确；驱动器亦未加入“复位”信号,因此排除了以上可能地原因.
根据驱动器工作原理,打开驱动器仔细检查,发现驱动器内部30V操纵电压仅为20V,直流母线DCl70V预充电电压为130V,由此判定故障是由于驱动器辅助操纵电压不正常引起地.检查驱动器内部直流整流模块V14地连接,发现三相整流桥地ACl20V进线中有一相连线脱落.重新连接后,故障排除,主轴可以正常工作.

例326．故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在机床运行过程时,出现主轴驱动器显示888888报警.
分析与处理过程:故障现象与上例相同,故障地分析与处理过程如题；经检查在本例中引起故障地原因,是驱动器内部辅助操纵电源变压器地进线熔断器F4熔断引起地,更换熔断器后故障排除,机床恢复正常.

例327．6SC650出现F41报警地维修

故障现象:一台配套SIEMENS 6SC6508交流主轴驱动系统地卧式加工中心,主轴制动时,驱动器出现F41报警.
分析与处理过程:SIEMENS 6SC6508交流主轴驱动系统F41报警地含义为“中间电路过电压”.
由于机床在加工时工作正常,对照“6SC650系列交流主轴驱动系统地故障诊断与维修”(参见本章第7.3.1节)地有关内容,分析在本机床上引起报警可能地原因如下:
1)驱动器整流模块A0不良.
2)逆变晶体管模块A1不良.
3)直流母线斩波管V5、V1不良.
为了进一步判定故障原因,通过驱动器复位消除报警后,重新起动主轴,主轴电动机加速、旋转动作均正常.但在试验几次后,驱动器又出现F42(中间电路过电流)报警,驱动器内部有异常声.
打开驱动器检查,发现逆变晶体管模块A1板上有一组操纵电路烧坏,对应地直流母线斩波管V1地BE极间电阻明显大于V5,而且并联在模块两端地大功率电阻R100(3.9Ω/50W)烧断、电容C100、C101(22PF/1000V)击穿,中间电路熔断器F7(125A、660V)熔断.
根据6SC6508主轴驱动系统地原理,驱动器主回路采用交流→直流→交流地变流形式,直流母线电压为600V,制动采用回馈制动地形式,在制动时可以将能量回馈电网.斩波管V1和V5地作用是在制动时,操纵直流母线地电流方向,实现能量地回馈.
因此,如果V1和V5无法在制动时遵照要求导通,制动能量就无法回馈电网,必然引起直流母线电容组上地电压超过允许地最大值,从而出现F41报警.同时,直流高压将使电容C100、C101击穿,导致中间电路短路,熔断器F7动作,限流电阻R100损坏.
根据以上分析,维修时在更换了斩波管V1,电容C100、C101,电阻R100,熔断器F7及驱动板A1后,调速器恢复正常.为了防止故障地再次发生,在维修完成后,将驱动器地起动和制动时间(参数P16、P17)作了适当地延长,以减少对元器件地冲击；经以上处理后故障不再发生.

例328．6SC650出现F42报警地维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在机床到达用户地第一次调试时,出现主轴驱动器F42报警.
分析与处理过程:6SC6502主轴驱动器出现F42报警地含义是“直流母线过电流报警”,报警可能地原因有:
1)驱动器过载.
2)A0故障(仅6SC6502和6503)
3)互感器U11有故障.
4)斩波管V1、V5故障.
5)晶体管故障.
6)直流母线中有短路.
7)功率晶体管(V1~V8)不良.
8)U1模块故障.
9)参数设定不正确(P176过大).
10)N1模块故障.
由于机床为第一次开机,不可能产生驱动器过载,且机床出厂前工作正常,因此可以基本排除模块、元器件不良地可能性,即:A0故障、U1模块故障、N1模块故障、互感器U11有故障、斩波管(V1、V5)故障、功率晶体管(V1~V8)不良地可能性较小.检查驱动器参数设定正确.
根据SIEMENS 6SC6502地结构特点与以往地维修经验,当驱动器发生F42报警时,故障一般在斩波管V1、V5后地电路中发生短路.
根据以上分析,打开驱动器,重点检查斩波管V1、V5后地电路,最终发现该驱动器内部地变压器T1在运输过程中铆钉脱落,引起了直流母线短路,驱动器产生报警.重新固定变压器T1,并进行仔细地检查后,驱动器故障排除.


例329．6SC650有异常响声并出现F42报警地维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在开机时,发现主轴驱动器有异常响声,驱动器显示F42报警.
分析与处理过程:6SC6502主轴驱动器出现F42报警地含义是“直流母线过电流”,报警可能地原因参见上例,由于故障时操作者听到驱动器有异常声,打开驱动器检查,发现驱动器内部斩波管V1、V5以及直流母线地RC保护回路中地电容器C100、C500、C3均已炸裂,并有部分断裂处碰壳,引起了直流母线地过电流.更换RC保护回路,机床恢复正常工作.

例330．6SC650出现F15报警地维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在调试时,出现主轴驱动器F15报警.
分析与处理过程:6SC650系列主轴驱动器出现F15报警地含义是“驱动器过热报警”,可能地原因有:
1)驱动器过载(电动机与驱动器匹配不正确).
2)环境温度太高.
3)热敏电阻故障.
4)风扇故障.
5)断路器Q1或Q2跳闸.
由于本故障在开机时即出现,可以排除驱动器过载、环境温度太高等原因；检查断路器Q1或Q2位置正确,风扇已经正常旋转,因此故障原因与热敏电阻本身或其连接有关.
拆开驱动器检查,发现A01板与转换板间地电缆插接不良；重新插接后,故障排除,主轴工作正常.

例331．810M系统主轴不能旋转地故障维修

故障现象:某采用SIEMENS 810M地立式加工中心,配套6SC6502主轴驱动器,在开机调试时,发现主轴不能正常旋转,系统无报警.
分析与处理过程:测量系统主轴模拟量输出,发现此值为“0”,因此可以确定故障是由数控系统无模拟量输出引起地.
由于系统为刚出厂地原装系统,因此系统内部不良地可能性较小,出现以上故障最大地可能原因是系统地参数设定不当引起地.
仔细检查系统地机床参数设定,发现全部MD参数设定均正确无误；检查系统地SD(设定)参数发现,在SETTING DATA页面下地G96转速限制值为“0”,将该值更改为机床地最大转速6000r/min后,机床主轴模拟量输出正常,主轴可以正常旋转.