0a系统车床模拟输入交流伺服DC报警指示灯亮解析
DC报警指示灯为什么会亮,主回路整流与逆变模块之间直流回路电压超过了额定限制值。我们知道在伺服主回路直流环节中有一个自动能耗装置,作用于制动能耗放电。当伺服使能后就开始自动工作,在电机定位的情况下这个电路根据直流正负极的电压以及逻辑控制环节开放还是关闭控制电机定位,在移动到停止过程中能耗放电制动。如果当这个电路出现故障而断开了直流正负之间的通路,以直流电压与电机能量释放电压叠加产生超压迫使逻辑电路DC指示灯点亮并断开主回路,电机失去控制。在电机失控中定位超过设定位置范围,使得TG故障指示灯同时点亮。而现在的故障情况是快速移动到位制动情况下,出现了DC报警故障以及损坏能耗回路。并没有出现失控高速移动的情况,说明编码器环节是正常的。如果编码器出现了故障,只会产生移动过速失控TG报警,DC回路并不会产生过压报警。所以此故障的产生排除了外部电气环节故障,由伺服与电机内环节能耗电流过大损坏能耗斩波管。
而为什么会产生如此大的能耗电流呢?我们知道伺服随动移动位置控制过程中位置滞后越大使之产生输出的功率越大,功率大也就表示电流大。电机所储存的电感能量就越大。但为什么会滞后呢!那就是阻力!阻力越大移动速度变慢,要使随动移动位置紧跟上,就使伺服输出的电流增大。在自动制动能耗刹车时要释放能量就越大,产生的直流回路叠加电压就越高,电压越高释放的电流就越大,以致损坏能耗斩波管。如此故障连续发生了4次,损坏伺服3台其中一台连续损坏了2次。损坏器件完全一样。
我们知道从移动到定位刹车有个到位定位参数,叫到位停止位宽度参数(0系统#500-#507)一般都设置为20um,移动中位置到达这个范围位置控制就认为程序到位了可以进行下个程序启动。 它就是从移动到定位刹车的范围。决定了能耗放电放电量。所以速度越高制动时能耗释放电流越大。
决定移动中的阻力,那就是机械阻力了。拖板惯量阻力是一定的几乎没有变化,能改变摩擦阻力的就是其他各种带动机械的移动摩擦力。它包括丝杠、导轨以及滑动塞铁、电机的轴承。一般大多数情况发生摩擦力改变增大在前两个机械装置上。往往在改善前两个装置松紧、润滑不畅故障情况就会得到很好地改善。所以说造成DC报警故障损坏伺服罪魁祸首便是润滑不畅,摩擦阻力增加造成连续故障的产生损坏伺服。
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对故障情况实地试验,上述问题得到解决,已一星期没发生故障。但真正造成故障原因开始显现。机床制造《长城》1992年发那科0AT系统,伺服放大器型号A06B-6050-H103,电机型号10。能耗模块大功率三极管Q1额定电流15A两块并联总额定低于30A,损坏时轮换击穿其中一块。试验拆除伺服能耗短接片,引出导线中间串联小型断路器C10A,试验中并没有引起开关跳开,但还会引起DC报警灯亮起停机,时有损坏Q1模块,功率模块没有损坏现象。更换伺服电机试验故障消除,判断电机有触发性匝间相间短路。问题虽解决,但不应引起此种的故障现象。既有电源系统设计时没考虑到的问题。虽然问题发生在发那科早期伺服上。但可以给各种型号的还在使用大功率三极管模块的早期模拟伺服故障启示。真正原因应该是大功率三极管固有缺陷,“二次击穿”!发现问题转了一大圈。