SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修.doc

5.3 SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修 ? 慧聪网???2006年5月9日16时37分??????  5.3? SIEMENS伺服系统的故障诊断与维修 ? 在数控机床上，常用的伺服驱动系统除FANUC公司的产品外，另一主要的产品是SIEMENS的伺服驱动系统。从总体上说，SIEMENS伺服驱动系统亦可以分为直流驱动与交流驱动两大类，SIEMENS的直流驱动一般都是采用SCR速度控制单元；交流驱动可以分模拟式交流速度控制单元与数字式交流速度控制单元两种形式。 ? SIEMENS直流伺服系统一般用于20世纪80年代中期以前进口的数控机床上，配套的CNC有SIEMENS的3、6、8、PRIMOS系统等。常用的规格有6RA26**-6MV30与6RA26**-6DV30两种规格，前者(6MV30)用于电枢电压为DC200V的直流伺服电动机驱动，后者(6DV30)用于电枢电压为DC400V的直流伺服电动机驱动，最大输出电流均可以达到175A。驱动器一般与1HU系列永磁式直流伺服电动机(常用)与1GS系列他励直流伺服电动机配套，组成数控机床的伺服进给驱动系统。驱动系统与CNC的位置控制系统配合，位置增益可以达到301/s以上，适用于大部分数控机床的位置控制。 ? SIEMENS公司常用的交流模拟式伺服主要有6SC610系列、6SC61lA系列两种规格。其中，6SC610系列产品为SIEMENS公司早期的模拟型交流伺服驱动产品，它主要与该公司的1FT5系列交流伺服电动机配套，作为数控机床的进给驱动系统使用。系统以±10V模拟量作为速度给定指令，内部采用速度、电流双闭环控制，PWM调制。该系列产品的伺服驱动独立组成装置(不与主轴驱动一体)，全部进给轴共用整流电源，轴调节器模块与功率驱动模块可根据机床需要选择。驱动装置最大可以安装6个轴的调节器模块与功率驱动模块，输入电压为三相交流165V，直流母线电压为DC210V，6轴最大总功率可以达到40kW。 6SC611A系列产品为SIEMENS公司在6SC610基础上改进的模拟型交流伺服驱动产品。它与6SC610的主要区别是：主轴驱动器与伺服驱动器共用电源模块与控制总线，是一种进给轴、主轴一体化的结构形式，整体体积比6SC610系列大大缩小。6SC61lA系列产品中的伺服驱动器主要与该公司的1FT4、1FT5、1FT6系列交流伺服电动机配套，系统仍然以±10V模拟量作为速度给定指令，其余性能与6SC610相似。? SIEMENS公司常用的交流数字式伺服主要有6SC611D系列、6SC611U系列等规格。其中，SIEMENS 611U/Ue是目前SIEMENS常用的数字式伺服驱动系统，其基本结构与61lA、611D相似，采用模块化安装方式，主轴与各伺服驱动单元共用电源。 611U/Ue用于进给驱动的伺服驱动模块有单轴与双轴两种结构型式，带有PROFIBUSDP总线接口，控制电动机的最高频率可以达到1400Hz。伺服驱动模块带有SIN/COSlVpp增量编码器信号接口，编码器检测信号可以达到65535脉冲/转、350kHz，内部还可以进行128倍频；也可以采用绝对编码器。611U/Ue驱动器可以与SIEMENS公司的1FT6系列、1FK6系列伺服电动机或IFN系列直线电动机配套，对伺服驱动系统的速度与电流环进行闭环控制。与数控系统配套后，通过CNC的位置环控制，构成全数字式伺服驱动系统。伺服电动机的最大输出转矩可达140N?m。 ? 5.3.1? 6RA26系列直流伺服系统的故障诊断与维修 ? 1．6RA26**系列直流伺服驱动器简介 ? 6RA26**系列直流伺服驱动器主回路采用晶闸管三相全控反并联桥式整流电路，逻辑无环流双闭环调速，电流环为内环，速度环为外环。系统速度环与电流环均采用P、I独立可调的比例一积分(P1)调节器，改变比例系数P不会影响积分常数I，反之亦然，为系统调整提供了方便。 为了提高系统的可靠性，该系列驱动器主要采取了以下措施： 1)晶闸管采用了填充式双脉冲触发信号电路，可以有效防止“逆变颠覆”。 2)驱动器除常规的保护外，还设置了相序保护与欠压保护两种保护措施，提高了可靠性。 3)通过电流给定的静态“颤动偏置”，以及采用比例系数较大(P5)的电流调节器，提高了系统的快速性。 4)电流调节器引入了电流自适应控制，且比例系数与积分常数独立调节，使系统在轻载情况下仍然能运行平稳，增加了系统的调速范围。 5)系统的速度调节器引入了加速度调节环节，可以有效防止超调。 在结构上，数控机床常用的6RA26**系列直流伺服驱动器由以下控制板组成： 1)调节器板A2，它包括了速度调节器、电流调节器、触发脉冲控制、速度/电流反馈信号的输入回路等。 2)电源与触发控制板A