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FANUC（法那科）公司主轴驱动系统

从80年代开始，该公司已使用了交流主轴驱动系统，直流驱动系统已被交流驱动系统所取代。目前三个系列交流主轴电动机为：S系列电动机，额定输出功率范围1.5～37KW；H系列电动机，额定输出功率范围1.5～22KW；P系列电动机，额定输出功率范围3.7～37KW。该公司交流主轴驱动系统的特点为：①采用为处理器控制技术，进行矢量计算，从而实现zui佳控制。②主回路采用晶体管PWM逆变器，使电动机电流非常接近正弦波性。③具有主轴定向控制、数字和模拟输入接口等功能。

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。

检查机床机械传动系统的安装与连接，未发现异常，且在脱开主轴与机床主轴的连接后，从控制面板上观察主轴转速、转矩或负载电流值显示，发现其中有较大的变化，因此初步可以判定故障在主轴驱动系统的电气部分。

经仔细检查机床的主轴驱动系统连接，zui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。

伺服驱动器的工作原理及伺服驱动器的常见接线方法

伺服驱动器在控制信号的作用下驱动执行电机，因此驱动器是否能正常工作直接影响设备的整体性能。在伺服控制系统中，伺服驱动器相当于大脑，执行电机相当于手脚。而伺服驱动器在伺服控制系统中的作用就是调节电机的转速，因此也是一个自动调速系统。

驱动器的**主控板，驱动器由继电器板传递控制信号和检测信号，完成上图的双闭环控制，包括转速调节和电流调节，实现执行电机的转速控制和换相控制。驱动器的驱动板从主控板接受信号驱动功率变换电路，实现执行电机的正常工作。

1. 主回路接线：

  1）.R、S、T电源线的连接；

  2）伺服驱动器U、V、W与伺服电动机电源线U、V、W之间的接线；

  2. 控制电源类接线：

  1）. r 、t控制电源接线；

  2）I/O口控制电源接线；

  3. I/O接口与反馈检测类接线

步进电机的控制系统由可编程控制器、环行脉冲分配器和步进电机功率驱动器组成，控制系统中plc用来产生控制脉冲;通过plc编程输出一定数量的方波脉冲，控制山社步进电机的转角进而控制伺服机构的进给量;同时通过编程控制脉冲频率就是伺服机构的进给速度，环行脉冲分配器将可编程控制器输出的控制脉冲按步进电机的通电顺序分配到相应的绕组。

PLC控制的步进电机可以采用软件环行分配器，也可以采用硬件环行分配器。采用软环占用的PLC资源较多，特别是步进电机绕组相数M》4时，对于大型生产线应该予以充分考虑。采用硬件环行分配器，虽然硬件结构稍微复杂些，但可以节省占用PLC的I/O口点数。 上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如需选型资料，欢迎留言或来电！

手动调整增益参数

调整速度比例增益KVP值。当伺服系统安装完后，必须调整参数，使系统稳定旋转。首先调整速度比例增益KVP值．调整之前必须把积分增益KVI及微分增益KVD调整至零，然后将KVP值渐渐加大；同时观察伺服电机停止时足否产生振荡，并且以手动方式调整KVP参数，观察旋转速度是否明显忽快忽慢．KVP值加大到产生以上现象时，必须将KVP值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVP值即初步确定的参数值。如有必要，经KⅥ和KVD调整后，可再作反复修正以达到理想值。

调整积分增益KⅥ值。将积分增益KVI值渐渐加大，使积分效应渐渐产生。由前述对积分控制的介绍可看出，KVP值配合积分效应增加到临界值后将产生振荡而不稳定，如同KVP值一样，将KVI值往回调小，使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVI值即初步确定的参数值。

调整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋转平稳，降低超调量。因此，将KVD值渐渐加大可改善速度稳定性。    

调整位置比例增益KPP值。如果KPP值调整过大，伺服电机定位时将发生电机定位超调量过大，造成不稳定现象。此时，必须调小KPP值，降低超调量及避开不稳定区；但也不能调整太小，使定位效率降低。因此，调整时应小心配合。

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自动调整增益参数

现代伺服驱动器均已微计算机化，大部分提供自动增益调整( autotuning)的功能，可应付多数负载状况。在参数调整时，可先使用自动参数调整功能，必要时再手动调整。

事实上，自动增益调整也有选项设置，一般将控制响应分为几个等级，如高响应、中响应、低响应，用户可依据实际需求进行设置。

下面，为大家来分享几种常见伺服系统的故障与处理方法，值得借鉴一下。

LED灯是绿的,但是电机不动

(1) 故障原因：一个或多个方向的电机禁止动作。

处理方法：检查+INHIBIT 和 –INHIBIT 端口。

(2) 故障原因：命令信号不是对驱动器信号地的。

处理方法：将命令信号地和驱动器信号地相连。

2、上电后，驱动器的LED灯不亮

故障原因：供电电压太低，小于**小电压值要求。

处理方法：检查并提高供电电压。

3、当电机转动时， LED灯闪烁

(1) 故障原因：HALL相位错误。

处理方法：检查电机相位设定开关是否正确。

(2) 故障原因：HALL传感器故障。

处理方法：当电机转动时检测Hall A, Hall B, Hall C的电压。电压值应该在5VDC和0之间。

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