直流主轴伺服系统故障诊断与维修

发布者：zyp    来源：苏州吉海机电设备有限公司     发布时间：2022-6-8

直流主轴伺服系统故障诊断与维修
 1 直流主轴驱动系统介绍
直流主轴电动机驱动器有可控硅调速和脉宽调制PWM调速两种形式。由于脉宽调制PWM调速具有很好的调速性能，因而在对静动态性能要求较高的数控机床进给驱动装置上曾广泛使用。而三相全控可控硅调速装置则适于大功率应用场合。
从原理上说，直流主轴驱动系统与通常的直流调速系统无本质的区别，决定了直流主轴驱动系统具有以下特点：
① 调速范围宽。采用直流主轴驱动系统的数控机床通常只设置高、低两级速度的机械变速机构，就能得到全部的主轴变换速度，实现无级变速，因此，它具有较宽的调速范围。
② 直流主轴通常采用全封闭的结构形式，可以在有尘埃和切削液飞溅的工业环境中使用。
③ 主轴电动机通常采用特殊的热管冷却系统，能将转子产生的热量迅速向外界发散。此外，为了使发热zui小，定子往往采用独特附加磁极，以减小损耗，提率。
④ 直流主轴驱动器主回路一般采用晶闸管三相全波整流，以实现四象限的运行。
⑤ 主轴控制性能好。为了便于与数控系统的配合，主轴伺服器一般都带有D/A转换器、“使能”信号输入、“准备好”输出、输出、转速/转矩显示输出等信号接口。
⑥ 纯电气主轴定向准停控制功能。无需机械定位装置，进一步缩短了定位时间。
5.2.2 主轴定向控制方案简介
主轴定向准停控制，实际上是在主轴速度控制基础上增加一个位置控制环。常采用位置编码器或磁性传感器作为检测原件。
当采用位置编码器作为位置检测器件时，由于安装不方便，主轴与编码器之间必须是1：1的传动或将编码器直接安装在主轴轴端。而采用磁性传感器作为位置检测器件时，磁性器件只能直接安装在主轴上，而磁性传感头则固定在主轴箱体上。采用编码器与使用磁性传感器的方式相比，前者具有定位点在0～360°范围内灵活可调，定位精度高，定位速度快等优点，而且还可以作为主轴同步进给的位置检测器件。
但直流电动机需要机械换向，换向器表面线速度、换向电流、电压均受到限制，限制了其转速和功率的提高，并且它的恒功率调速范围也较小。由于换向也增加了电动机制造的难度、成本并使调速控制系统变得复杂。另外换向器必须定时停机检查和维修，使用和维护都比较麻烦。


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