主軸變頻單元的調試及故障診斷

1、實訓 主軸變頻單元的調試及故障診斷一、實訓目的 1、了解主軸變頻調速的工作原理、主軸變頻系統(tǒng)的控制工作原理 2、掌握主軸變頻驅動系統(tǒng)的連接和調試方法 3、熟悉主軸變頻驅動系統(tǒng)的故障診斷二、實訓設備 1、RS-SY-802D數控機床綜合實驗系統(tǒng)。 2、專用連接線三、實驗內容 1、變頻器的常規(guī)使用 2、變頻器的常見故障診斷 3.主軸數據設置和伺服驅動設置四、基礎知識1.主軸驅動系統(tǒng)包括： 由主軸速度控制信號分：模擬量控制采用變頻器控制（通用和專用）串行數字控制的主軸驅動裝置由數控系統(tǒng)驅動專用主軸電動機2.要求：一般主軸要求：速度大范圍連續(xù)可調、恒功率范圍寬，另外：螺紋加工、準停、恒線速度加工等，要

2、求主軸有進給控制和位置控制，故稱主軸伺服系統(tǒng)。伺服主軸要求：有進給控制和位置控制3.主軸變速：電動機帶齒輪換檔（降速、增大傳動比、增大主軸轉矩）；電動機通過同步齒帶或皮帶驅動主軸（恒功率、機械傳動簡單）4.主軸驅動系統(tǒng)分類模擬式交流伺服系統(tǒng)（早期）和數字交流伺服系統(tǒng)。5.模擬量控制的主軸驅動裝置基本原理：把固定頻率（50HZ）的交流電轉換成頻率連續(xù)可調（0400Hz）的三相交流電，電路包括：交直電路、制動單元、直交電路。6.主軸電動機 三相鼠龍式異步電動機 專用主軸電動機7三相感應電動機的變頻調速原理 8通用變頻器的結構 變頻器是把電壓、頻率固定的交流電變成電壓、頻率可調的交流電的變換器。 與

3、外界的聯(lián)系基本上分為三部分： 一是主電路接線端，包括工頻電網的輸入端（一般R、S、T），接電動機的輸出端（一般U、V、W）。 二是控制端子，包括外部信號控制變頻器的端子，變頻器工作狀態(tài)指示端子，變頻器與外界的通訊接口。三是操作面板，包括液晶顯示屏和鍵盤。9變頻器的工作原理： 10西門子MM420簡介1）MM420變頻器,是具有免測速機矢量控制功能的通用型變頻器。它可以計算出所需輸出電流及頻率的變化量以維持所期望的電機轉速，而不受負載條件變化的影響。2)MM420變頻器的接線端子MM420 變頻器電源及電機強電接線端子排列如下圖所示： 接線引腳定義：MM420 變頻器弱電控制接線端子排列如下圖所

4、示： 6、變頻器接線方框圖 7、變頻器的標準配置操作面板為狀態(tài)顯示板SDP（標準件），在SDP面板上有兩個LED指示燈，顯示變頻器的運行狀態(tài)。見下左圖。 如果要訪問變頻器的各個參數，并能夠對變頻器進行參數設置，需選配基本操作面板BOP（可選件），在BOP面板上有一液晶顯示屏及八個操作按鍵。見上右圖。 8、變頻器操作 具體詳細情況請參照變頻器制造廠家的操作說明書。 （1）SDP狀態(tài)顯示板上兩個LED狀態(tài)定義說明LED指示燈優(yōu)先級顯示變頻器狀態(tài)的含義綠色黃色OFFOFF1供電電源未接通OFFON8變頻器故障 下面列出的故障除外ONOFF13變頻器正在運行ONON14準備運行 運行準備就緒OFFR1

5、4故障 過流R1OFF5故障 過壓R1ON7故障 電動機過溫ONR18故障 變頻器過溫R1R19電流極限報警（兩個LED以相同的時間閃光）R1R111其他報警（兩個LED交替閃光）R1R26/10欠壓跳閘/欠壓報警R2R112變頻器不在準備狀態(tài) 顯示>0R2R22ROM故障（兩個LED同時閃光）R2R23RAM故障（兩個LED交替閃光） 注：R1閃光亮燈時間900ms R2閃光亮燈時間300ms（2）BOP基本操作面板上的按鍵操作顯示板/按鍵功能功能的說明狀態(tài)顯示LED顯示變頻器當前使用的設定值起動變頻器按此鍵起動變頻器；按照缺省值運行時，此鍵是被封鎖的。為了使此鍵的操作有效，應設定P0

6、700=1。停止變頻器OFF1：按此鍵，變頻器將按照選定的斜坡下降速率減速停車。缺省值運行時，此鍵是被封鎖的；為了允許此鍵操作應設定P0700=1。OFF2：按此鍵兩次（或一次，但時間較長），電動機將在慣性作用下自由停車。改變方向按此鍵可改變電動機的旋轉方向。反向用負號（-）表示，或用閃爍的小數點表示。缺省值運行時，此鍵是被封鎖的；為了使此鍵的操作有效，應設定P0700=1。電動機點動變頻器無輸出的情況下按下此鍵，將使電動機起動，并按預先設定的點動頻率運行。釋放此鍵變頻器停止。如果變頻器/電動機正在運行，按此鍵將不起作用。功能此鍵用于瀏覽輔助信息。按下此鍵并保持不動，將從運行時的任何一個參數開

7、始顯示以下數據：1. 直流回路電壓（用d表示）2. 輸出電流（A）3. 輸出頻率（Hz）4. 輸出電壓（O）5. P0005選定的數值訪問參數按此鍵可以訪問變頻器參數增加數值按此鍵即可增加面板上顯示的數值。如果要用BOP修改頻率設定值，請設定P1000=1。減少數值按此鍵即可減少面板上顯示的數值。如果要用BOP修改頻率設定值，請設定P1000=1。 9、用戶訪問級 P0003 用戶訪問級 最小值:0 最大值:4 缺省值:1 本參數用于定義用戶訪問參數組的等級。 對于大多數簡單的應用對象，采用缺省設定值 (標準模式) 就可以滿足要求了。 可能的設定值: 0 用戶定義的參數表 - 有關使用方法的詳

8、細情況請參看 P0013 的說明 1 標準級: 可以訪問最經常使用的一些參數。 2 擴展級: 允許擴展訪問參數的范圍，例如變頻器的 I/O 功能。3 專家級: 只供專家使用。 4 維修級: 只供授權的維修人員使用 - 具有密碼保護。五、實訓步驟 1繪制變頻器的電氣控制原理圖變頻器與611U伺服驅動的連接圖 2、復位為工廠的缺省設置值為了把所有的參數都復位為工廠的缺省設置值，操作步驟： 2、快速調試 (P0010=1) 為了進行快速調試 (P0010=1)， 必須有以下參數。參數號參數名稱訪問級CstatP0100歐洲 / 北美地區(qū)1CP0300選擇電動機的類型2CP0304電動機的額定電壓1C

9、P0305電動機的額定電流1CP0307電動機的額定功率1CP0308電動機的額定功率因數2CP0309電動機的額定效率2CP0310電動機的額定頻率1CP0311電動機的額定速度1CP0320電動機的磁化電流3CTP0335電動機的冷卻2CTP0640電動機的過載倍數 %2CUTP0700選擇命令源1CTP1000選擇頻率設定值1CTP1080最小速度1CUTP1082最大速度1CTP1120斜坡上升時間1CUTP1121斜坡下降時間1CUTP1135OFF3 停車時的斜坡下降時間2CUTP1300控制方式2CTP1910選擇電動機數據自動檢測2CTP3900快速調試結束1C 參考3、用操作

10、面板對變頻器進行控制，正轉、反轉、停止、改變電機轉速等。步驟： 4、用實驗臺上控制板上的元件對變頻器進行控制，正轉、反轉、停止、改變電機轉速等。 5、用NC系統(tǒng)對變頻器進行控制，正轉、反轉、停止、改變電機轉速等。六、數控機床主軸的相關參數1）與變頻主軸相關機床數據的設定2）與變頻主軸相關伺服驅動器的數據設置利用準備好的“驅動器調試電纜”將計算機與611UE 的X471 連接起來；從WINDOWS 的“開始”中找到驅動器調試工具SimoCom U，并啟動；選擇聯(lián)機方式；進入專家表（Ctrl+E），配置電機參數： P890=4 編碼器信號源來自X472 接口 P922=104 主軸信號的PROFIBUS 報文類型 P1007=編碼器線數 外裝編碼器每的轉脈沖數。應與主軸參數MD31020 相同。在SimoComU 的主畫面上選擇圖標 存儲數據 ，選擇圖標 上電復位P922=0 主軸信號的PROFIBUS 報文類型P890=4 編碼器信號源來自X472 接口P9158=50103 總線給定值配置：模擬輸出送到X441 的端子75.A 和15P9159=50107 總線給定值配置：數字輸出送到X453 的端子Q0.A 和Q1.A注意：參數的索引號8、9需要用鼠標右鍵激活顯示濾波器：在SimoComU 的主畫面上選擇