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直流主轴驱动系统常见故障

尽管直流主轴驱动系统在目前已应用不多，逐步为交流主轴驱动系统取代，但现有系统的维修还有不少，在此也总结它的故障特点。

1. 主轴速度不正常或不稳定，造成这类故障的原因有很多。

主轴速度不正常或不稳定的故障综述：

可能原因 检查步骤 排除措施

电动机负载过重   重新考虑负载条件，减轻负载

速度指令电压不良或错误 测量从数控装置主轴接口输出过来的信号 确保主轴控制信号正常

D/A变换器故障

反馈线断线或不良 测量反馈信号 确保接线正确

反馈装置损坏 更换反馈装置

电动机故障，如：励磁丧失等 采用交换法，可以判断是否出了故障 更换电动机

驱动器故障 更换驱动器

误差放大器故障

印刷线路板太脏 打开驱动器，定期给电路板作出清洁 保持电路板的清洁或更换放大器

SIEMENS（西门子）公司主轴驱动系统

SIEMENS公司生产的直流主轴电动机有1GG5、1GF5、1GL5和1GH5四个系列，与这四个系列电动机配套的6RA24、6RA27系列驱动装置采用晶闸管控制。

80年代初期，该公司又推出了1PH5和1PH6两个系列的交流主轴电动机，功率范围为3～100KW。驱动装置为6SC650系列交流主轴驱动装置或6SC611A（SIMODRIVE 611A）主轴驱动模块，主回路采用晶体管SPWM变频器控制的方式，具有能量再生制动功能。另外，采用为处理器80186可进行闭环转速、转矩控制及磁场计算，从而完成矢量控制。同过选件实现C轴进给控制，在不需要CNC的帮助下，实现主轴的定位控制。

现代数控机床对主轴传动提出了更高的要求：

（1） 调速范围宽并实现无极调速

为保证加工时选用合适的切削用量，以获得zui佳的生产率、加工精度和表面质量。特别对于具有自动换刀功能的数控加工中心，为适应各种刀具、工序和各种材料的加工要求，对主轴的调速范围要求更高，要求主轴能在较宽的转速范围内根据数控系统的指令自动实现无级调速，并减少中间传动环节，简化主轴箱。

目前主轴驱动装置的恒转矩调速范围已可达1∶100，恒功率调速范围也可达1∶30，一般过载1.5倍时可持续工作达到30min。

主轴变速分为有级变速、无级变速和分段无级变速三种形式，其中有级变速*用于经济型数控机床，大多数数控机床均采用无级变速或分段无级变速。在无级变速中，变频调速主轴一般用于普及型数控机床，交流伺服主轴则用于中、数控机床。

（2） 恒功率范围要宽

主轴在全速范围内均能提供切削所需功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的zui大功率。由于主轴电动机与驱动装置的限制，主轴在低速段均为恒转矩输出。为满足数控机床低速、强力切削的需要，常采用分级无级变速的方法（即在低速段采用机械减速装置），以扩大输出转矩。

采用可调模拟负载的测试平台

这种测试系统由三部分组成，分别是被测伺服驱动器—电动机系统、可调模拟负载及上位机。可调模拟负载如磁粉制动器、电力测功机等，它和被测电动机同轴相连。上位机和数据采集卡通过控制可调模拟负载来控制负载转矩，同时采集伺服系统的运行数据，并对数据进行保存、分析与显示。对于这种测试系统，通过对可调模拟负载进行控制，也可模拟各种负载情况下伺服驱动器的动、静态性能，完成对伺服驱动器的多方面而准确的测试。但这种测试系统体积仍然比较大，不能满足便携式的要求，而且系统的测量和控制电路也比较复杂、成本也很高。 上海持承自动化设备有限公司主营驱动器，如需技术支持，敬请来电！

步进驱动器如何接线及设置

第一步就是细分选择，选择你所需要的细分（根据多少脉冲一圈）

第二步就是电流等级选择，看你所带步进电机电流的大小进行设置

第三步控制信号的选择，分别为脉冲输入端、脉冲方向、脱机信号、公共端

第四步接将步进电机为A+ 、A-、B+、B-与驱动器的A+ 、A-、B+、B-相接

第五步电源选择一般为24v，接DC+、DC-（这是外部电源给定）

第六步 控制信号的电压一般为5V（这是外部电源给定）

注意事项：

1、驱动器应安装在通风状况良好的环境中，机柜内同时使用多个驱动器时要保证相互之间的距离不小于30mm，必要情况下需安装散热风扇。

2、上电前必须确认电源正、负极接线正确，避免接反损坏驱动器。

3、需先用万用表测定电机的各相及中间抽头，连接无误再通电。

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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。

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