第6章數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障診斷與維修

第6章數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)4．要具有平安性電氣系統(tǒng)的連鎖要有效；電器安裝的絕緣要保證完好，防護(hù)要齊全，接地要牢靠，以使操作人員的平安有保證；電器部件的防護(hù)外殼要具有防塵、防水、防油污的功能；電柜的封鎖性要好，防止外部的液體濺入電柜內(nèi)部，防止切屑、導(dǎo)電塵埃的進(jìn)入；電柜內(nèi)的一切元件在正常供電電壓任務(wù)時(shí)不應(yīng)出現(xiàn)被擊穿景象，并且有預(yù)防外部雷電忽然襲擊的功能；經(jīng)常挪動(dòng)的電纜要有護(hù)套或拖鏈防護(hù)，防止纜線磨斷或短路而呵斥系統(tǒng)缺點(diǎn)；要有抑制內(nèi)部部件異常溫升的措施，特別是在夏季，要有強(qiáng)迫風(fēng)冷或致冷器冷卻；有防觸電、防碰傷設(shè)備。上一頁下一頁前往6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)5．要具有方便的可維護(hù)性易損部件要便于改換或交換，維護(hù)元、器件的維護(hù)動(dòng)作要靈敏，但也不能誤動(dòng)作；一旦出現(xiàn)缺點(diǎn)排除后，功能要能恢復(fù)。6．要具有良好的控制特性一切被控制的電動(dòng)機(jī)起動(dòng)要平穩(wěn)、快速呼應(yīng)、特性硬、無沖擊、無震動(dòng)、無振蕩、無異常噪聲、無異常溫升。上一頁下一頁前往6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)7．運(yùn)轉(zhuǎn)形狀要有明顯的信息顯示電氣系統(tǒng)要用指示燈做操作顯示，電器元件要有形狀指示、缺點(diǎn)指示，有明顯的平安操作標(biāo)識(shí)。8．要具有操作的宜人性電氣系統(tǒng)要表達(dá)人性化設(shè)計(jì)，如操作部位與人體平均高度、間隔相順應(yīng)，表達(dá)操作方便、溫馨、便于察看的特點(diǎn)，尤其要隨時(shí)摸得到急停按鈕，保證緊急情況下的快速操作動(dòng)作；機(jī)床電器顏色不僅符合規(guī)范，還要美觀、明顯。上一頁下一頁前往6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)上一頁下一頁前往6.1.2電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)特點(diǎn)1．電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)的維修特點(diǎn)是缺點(diǎn)緣由明了，診斷也比較好做，但是缺點(diǎn)率相對比較高。2．電器元件有運(yùn)用壽命限制，非正常運(yùn)用下會(huì)大大降低壽命，如開關(guān)觸頭經(jīng)常過電流運(yùn)用而燒損、粘連，提早呵斥開關(guān)損壞。6.1數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的特點(diǎn)3.電氣系統(tǒng)容易受外界影響呵斥缺點(diǎn)，如環(huán)境溫度過熱，電柜溫升過高致使有些電器損壞。甚至鼠害也會(huì)呵斥許多電氣缺點(diǎn)。4．操作人員非正常操作，能呵斥開關(guān)手柄損壞、限位開關(guān)被撞壞的人為缺點(diǎn)。5．電線、電纜磨損呵斥斷線或短路，蛇皮線管進(jìn)冷卻水、油液而長期浸泡，橡膠電線膨脹、粘化，使絕緣性能下降呵斥短路、放炮。6．冷卻泵、排屑器、電動(dòng)刀架等的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)水，軸承損壞而呵斥電動(dòng)機(jī)缺點(diǎn)。上一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器電器是在電能的消費(fèi)、保送、分配和運(yùn)用中起著通斷、控制、維護(hù)、檢測和調(diào)理等作用的電氣設(shè)備。電器的用途廣泛，種類繁多，按任務(wù)方式可分為高壓電器和低壓電器，低壓電器通常是指任務(wù)在交流電壓1200V、直流電壓1500V及以下的電器。低壓電器按其用途又可分為低壓配電電器和低壓控制電器。下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器6.2.1低壓開關(guān)開關(guān)是運(yùn)用最廣泛的手動(dòng)電器。其主要作用是接通或斷開長期任務(wù)的電氣設(shè)備的電源。在電氣控制電路中，刀開關(guān)常用作電源引入開關(guān)，也可用作不經(jīng)常起動(dòng)、停頓的小容量電動(dòng)機(jī)和部分照明電路的控制開關(guān)。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器1．膠殼刀開關(guān)膠殼刀開關(guān)也稱開啟式負(fù)荷開關(guān)，主要由操作手柄、動(dòng)觸刀、靜夾座、進(jìn)線座、出線座、熔絲等組成。常用的膠殼刀開關(guān)有HKl、HK2等系列，它們的構(gòu)造和符號(hào)如圖6-1所示。HK系列刀開關(guān)不設(shè)專門的滅弧安裝，因此不宜帶負(fù)載操作。假設(shè)帶普通小負(fù)載操作，動(dòng)作應(yīng)迅速，且不宜頻繁地分、合電路。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器2．鐵殼開關(guān)鐵殼開關(guān)也稱封鎖式負(fù)荷開關(guān)，由觸刀、熔斷器、操作機(jī)構(gòu)和鐵外殼等組成。常用的鐵殼開關(guān)有HH3、HH4、HHl0等系列，其構(gòu)造如圖6-2所示，圖形及文字符號(hào)與膠殼刀開關(guān)一樣。HH系列鐵殼開關(guān)有滅弧安裝，它的操作機(jī)構(gòu)一是裝有速斷彈簧，縮短了開關(guān)的通斷時(shí)間，改善了滅弧性能；二是設(shè)有聯(lián)鎖安裝，以保證開關(guān)合閘后不能翻開開關(guān)蓋，而開關(guān)蓋翻開后又不能合閘。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器3.組合開關(guān)組合開關(guān)又稱轉(zhuǎn)換開關(guān)，它本質(zhì)上是一種特殊的刀開關(guān)，用動(dòng)觸片的旋轉(zhuǎn)替代閘刀的推合和拉開。常用的組合開關(guān)有HZ5、HZl0、HZl5等系列，如圖6-3所示。組合開關(guān)由裝在同一根軸上的單個(gè)或多個(gè)單極旋轉(zhuǎn)開關(guān)疊裝在一同組成。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，每層的動(dòng)觸片隨轉(zhuǎn)軸一同轉(zhuǎn)動(dòng)，使多對觸點(diǎn)同時(shí)接通和斷開。開關(guān)的型號(hào)和意義見圖6-4。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器有一種組合開關(guān)，它不但能接通和斷開電源，而且還能改動(dòng)電源輸入的相序，用來直接實(shí)現(xiàn)對小容量電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，這種組合開關(guān)稱為倒順開關(guān)，也稱為可逆轉(zhuǎn)換開關(guān)。常用的有HZ3系列，其外形構(gòu)造和符號(hào)如圖6-5所示。圖6-5〔c〕中虛線表示手柄操作的位置線，有“·〞表示手柄位于該位置時(shí)相對應(yīng)的觸點(diǎn)接通，無“·〞表示不通。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器4．低壓斷路器低壓斷路器又稱自動(dòng)斷路器、空氣斷路器或空氣開關(guān)，是用作低壓配電或電動(dòng)機(jī)的維護(hù)開關(guān)，它既有開關(guān)作用，又能實(shí)現(xiàn)短路、過載、欠壓等維護(hù)。低壓斷路器的構(gòu)造有塑殼式、框架式等方式，其中塑殼式運(yùn)用較廣，其操作多為扳動(dòng)式和按鈕式。常用的塑殼式有DZ5、DZl0、DZ20等系列，圖6-6是DZ5-20型低壓斷路器的外形和構(gòu)造，其任務(wù)原理表示圖如圖6-7所示。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁下一頁前往6.2.2主令開關(guān)在電路中用來控制其它電器動(dòng)作，以發(fā)送控制“指令〞的電器稱為主令電器。主令電器的種類很多，常用的有按鈕開關(guān)、行程開關(guān)、萬能轉(zhuǎn)換開關(guān)和主令控制器等。6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器1．按鈕開關(guān)按鈕開關(guān)簡稱按鈕，它是用來短時(shí)間接通或斷開小電流控制電路的手動(dòng)電器。按鈕開關(guān)由按鈕帽、復(fù)位彈簧、橋式動(dòng)觸點(diǎn)、靜觸點(diǎn)等組成，它的構(gòu)造和符號(hào)如圖6-8所示。按鈕開關(guān)在電氣控制電路中被廣泛運(yùn)用，而且同一控制電路中往往有幾個(gè)按鈕，為了標(biāo)明各按鈕的作用，通常將按鈕帽做成不同的顏色以示區(qū)別，防止誤操作。普通用紅色表示停頓，綠色或黑色表示起動(dòng)、任務(wù)，其它還有黃、白、藍(lán)等顏色，供不同場所選用。按鈕開關(guān)的種類繁多，常用的按鈕開關(guān)有LAl8、LAl9、LA20及LA25等系列，圖6-9是部分常見按鈕開關(guān)的外形。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器2．行程開關(guān)在消費(fèi)機(jī)械中，需求有一種開關(guān)來控制某些機(jī)械部件的運(yùn)動(dòng)行程或位置，這種開關(guān)稱行程開關(guān)，又稱限位開關(guān)。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器行程開關(guān)的種類雖然很多，但其構(gòu)造大體一樣，可分為三部分：操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)系統(tǒng)和外殼。下面以圖6-11所示的按鈕式行程開關(guān)的構(gòu)造表示圖來闡明它的任務(wù)原理。當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)械的擋塊碰壓到頂桿，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合；當(dāng)擋塊分開頂桿時(shí)，動(dòng)斷、動(dòng)合觸點(diǎn)恢復(fù)原狀。圖6-12是常見的三種行程開關(guān)的外形。其中按鈕式和單輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)為自動(dòng)復(fù)位式。雙輪旋轉(zhuǎn)式行程開關(guān)由于沒有復(fù)位彈簧，當(dāng)擋塊分開后不能自動(dòng)復(fù)位，必需由擋塊從反方向碰壓后才干復(fù)位。常用的行程開關(guān)有LXl9、LX31、LX32、JLXKl等型號(hào)。行程開關(guān)的符號(hào)如圖6-13所示。行程開關(guān)的型號(hào)和意義見圖6-14。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器3．接近開關(guān)接近開關(guān)是一種無觸點(diǎn)的開關(guān)，它的功能是當(dāng)物體與之接近到一定間隔時(shí)，就發(fā)出動(dòng)作信號(hào)，以控制繼電器或邏輯元件。它抑制了有觸點(diǎn)行程開關(guān)操作頻率低、運(yùn)用壽命較短、可靠性較差等缺陷，目前已在自動(dòng)控制系統(tǒng)中得到廣泛運(yùn)用。它的用途除作行程控制和限位維護(hù)外，還可運(yùn)用于檢測、計(jì)數(shù)、定位等方面。接近開關(guān)的種類較多，有高頻振蕩型、電磁感應(yīng)型、電容型、永磁型及磁敏元件型、光電型、超聲波型等。常用的高頻振蕩型接近開關(guān)有LXJ6、LXJ7、LXJ3和LJ5A等系列。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁下一頁前往6.2.3熔斷器熔斷器是一種最簡單有效的維護(hù)電器，它在低壓配電和電氣控制系統(tǒng)中主要作短路維護(hù)。1．熔斷器的構(gòu)造及性能熔斷器主要由熔體和放置熔體的熔管或熔座兩部分組成。熔體由易熔合金〔如鉛錫合金等〕制成絲狀或片狀，熔體的熔點(diǎn)普通在2000C~3000C左右。6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器熔斷器接入電路時(shí)，熔體串聯(lián)在電路中。電路正常任務(wù)時(shí)，熔體發(fā)熱的溫度低于熔化溫度，故長期不熔斷。一旦發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí)，熔體溫度急劇上升而熔斷，切斷電路，從而維護(hù)了電路和設(shè)備。熔斷器對過載反響不很靈敏，當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生輕度過載時(shí)，熔斷器將繼續(xù)很長時(shí)間才熔斷，有時(shí)甚至不熔斷。因此，熔斷器普通不宜作過載維護(hù)。熔斷器的種類很多，構(gòu)造也不同，有插入式、螺旋式、有填料封鎖管式、快速熔斷器等。在電氣控制電路中，常運(yùn)用插入式和螺旋式兩種。常用的有RClA系列和RLl系列等，其外形構(gòu)造和符號(hào)如圖6-15所示。熔斷器的型號(hào)和意義見圖6-16。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器2．熔斷器的選用正確選用熔斷器和熔體，才干既保證電路正常任務(wù)，又起到應(yīng)有的維護(hù)作用。1〕熔斷器的額定電壓應(yīng)等于或大于被維護(hù)電路的任務(wù)電壓。2〕熔斷器的額定電流應(yīng)等于或大于所裝熔體的額定電流。3〕熔體的額定電流根據(jù)不同的負(fù)載有以下幾種選擇：上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器〔1〕照明、電爐等阻性負(fù)載，額定電流應(yīng)等于或稍大于負(fù)載的任務(wù)電流?！?〕對一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，為了防止電動(dòng)機(jī)較大起動(dòng)電流的短時(shí)沖擊，那么取IRN=〔1.5~2.5〕IN式中，IRN—熔體的額定電流IN—電動(dòng)機(jī)的額定電流〔3〕對多臺(tái)不同時(shí)起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)，那么有IRN=〔1.5~2.5〕INmax+ΣIN式中，INmax—最大的一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的額定電流ΣIN—其他電動(dòng)機(jī)額定電流的總和上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁下一頁前往6.2.4交流接觸器接觸器是用來頻繁接通和斷開電動(dòng)機(jī)或其他負(fù)載的一種自動(dòng)電器。它不僅具有手動(dòng)電器所不能實(shí)現(xiàn)的遙控功能，還具有低壓釋放維護(hù)功能，而且操作頻率高，是電氣控制系統(tǒng)中運(yùn)用最廣泛的電器。按其任務(wù)電流的種類，可分為交流接觸器和直流接觸器兩種，這里主要引見交流接觸器。6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器1．交流接觸器的構(gòu)造與任務(wù)原理交流接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧安裝等部件組成。圖6-17是交流接觸器的外形及構(gòu)造，圖形及文字符號(hào)如圖6-18所示。交流接觸器的觸點(diǎn)有主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)之分。主觸點(diǎn)是三對動(dòng)合觸點(diǎn)，用來通斷電流較大的主電路；輔助觸點(diǎn)有兩對動(dòng)合觸點(diǎn)和動(dòng)斷觸點(diǎn)，用來通斷電流較小的控制電路。交流接觸器的型號(hào)和意義見圖6-19。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器2．交流接觸器的選用由于控制對象、運(yùn)用場所、動(dòng)作頻繁程度等各方面的條件不一定一樣，這就需求正確選擇交流接觸器，使其技術(shù)數(shù)據(jù)滿足電路的要求，同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)等要素。1〕交流接觸器主觸點(diǎn)的額定電壓應(yīng)大于或等于負(fù)載回路的額定電壓。2〕交流接觸器主觸點(diǎn)的額定電流應(yīng)大于或等于負(fù)載的額定電流。對中小型容量的交流電動(dòng)機(jī)，當(dāng)額定電壓為380V時(shí)，其額定電流值普通可按2倍的額定功率來計(jì)算。例380V、7.5kW的三相籠型電動(dòng)機(jī)，其額定電流約為15A。在電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)、制動(dòng)和頻繁正反轉(zhuǎn)的場所下，接觸器的容量應(yīng)增大一倍。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器3〕交流接觸器線圈的額定電壓應(yīng)與控制電路的電壓一樣。4〕交流接觸器的觸點(diǎn)數(shù)量和類型應(yīng)滿足控制電路的要求。常用的交流接觸器有CJ10、CJ20、CJXl、CJX2、CJl2等系列，以及近年來從國外引進(jìn)的一些產(chǎn)品，如德國BBC公司的B系列、SIEMENS公司的3TB、3TD系列等。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁下一頁前往6.2.5繼電器1．中間繼電器在電氣控制中，經(jīng)常需求把某一信號(hào)進(jìn)展傳送、放大或變成多路信號(hào)，中間繼電器就是這樣一種具有中間轉(zhuǎn)換作用的自動(dòng)電器。中間繼電器本質(zhì)上是一種小容量的交流接觸器，它的構(gòu)造與交流接觸器類似，任務(wù)原理完全一樣，但它的觸點(diǎn)沒有主、輔之分。每對觸點(diǎn)允許經(jīng)過的電流大小是一樣的，其額定電流為5A。常用的中間繼電器有JZ7、JZ8等系列，圖6-20是中間繼電器的外形構(gòu)造和符號(hào)。6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器2．熱繼電器電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)中往往會(huì)遇到負(fù)載過大或發(fā)生一相斷路等景象，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電流就會(huì)超越額定電流。假設(shè)過載不是很大，過載時(shí)間較長，而熔斷器的熔體不能熔斷，這就會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的壽命，甚至燒毀電動(dòng)機(jī)，因此就需求過載維護(hù)。熱繼電器就是對電動(dòng)機(jī)或其它負(fù)載進(jìn)展這樣一種維護(hù)的自動(dòng)電器。熱繼電器主要由熱元件、動(dòng)作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、電流整定安裝和復(fù)位機(jī)構(gòu)等組成。圖6-21是常見的兩相熱繼電器的外形和構(gòu)造，圖6-22是熱繼電器的圖形及文字符號(hào)。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器熱繼電器從構(gòu)造上分兩相和三相兩種，三相熱繼電器又分為帶斷相維護(hù)安裝和不帶斷相維護(hù)安裝兩種，它們對電動(dòng)機(jī)都能實(shí)現(xiàn)過載維護(hù)。但兩相或三相構(gòu)造不帶斷相維護(hù)的熱繼電器，僅對星形結(jié)合的電動(dòng)機(jī)能起到斷相維護(hù)，對三角形結(jié)合的電動(dòng)機(jī)普通要選用三相構(gòu)造帶斷相維護(hù)的熱繼電器，才干起到斷相維護(hù)。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器3．時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器是按時(shí)間順序?qū)﹄娐愤M(jìn)展控制的自動(dòng)電器。它的種類較多，常用的有電磁式、電動(dòng)式、空氣阻尼式和晶體管式等。由于空氣阻尼式時(shí)間繼電器構(gòu)造簡單，延時(shí)范圍較大〔0.4~180s〕，在交流電路中運(yùn)用廣泛。因此，下面僅引見常用的空氣阻尼式時(shí)間繼電器?？諝庾枘崾嚼^電器的構(gòu)造如圖6-23所示，它主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、延時(shí)機(jī)構(gòu)等部分組成。觸點(diǎn)系統(tǒng)由兩對瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)〔一對動(dòng)合、一對動(dòng)斷〕和兩對延時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)〔一對動(dòng)合、一對動(dòng)斷〕組成。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器空氣阻尼式時(shí)間繼電器可分為通電延時(shí)和斷電延時(shí)兩種。通電延時(shí)〔或斷電〕型時(shí)間繼電器，當(dāng)線圈通電〔或斷電〕后，瞬時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)立刻動(dòng)作，而延時(shí)動(dòng)作觸點(diǎn)由于延時(shí)機(jī)構(gòu)的作用，需經(jīng)過一定時(shí)間才動(dòng)作，延時(shí)的時(shí)間可以調(diào)理。常用的空氣阻尼式時(shí)間繼電器有JS7、JSl6、JS23系列。時(shí)間繼電器的符號(hào)如圖6-24所示。上一頁下一頁前往6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁下一頁前往4．速度繼電器速度繼電器是反映轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向變化的自動(dòng)電器。它是根據(jù)轉(zhuǎn)速的快慢及方向的變化為指令信號(hào)，經(jīng)過觸點(diǎn)分合來控制其它電器，從而實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)機(jī)的速度控制。JYl型速度繼電器外形及構(gòu)造如圖6-25所示，它主要由定子、轉(zhuǎn)子和觸點(diǎn)系統(tǒng)等部分組成。定子是一個(gè)由硅鋼片疊成的籠型空心圓環(huán)，并裝有籠型短路繞組。轉(zhuǎn)子是用永久磁鐵制成，它和被控制的電動(dòng)機(jī)軸連在一同。觸點(diǎn)系統(tǒng)有兩組動(dòng)合、動(dòng)斷觸點(diǎn)。6.2數(shù)控機(jī)床常用低壓電器上一頁前往電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，與電動(dòng)機(jī)同軸的速度繼電器的轉(zhuǎn)子也轉(zhuǎn)動(dòng)，在空間產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場，定子內(nèi)短路繞組產(chǎn)生的感應(yīng)電流與磁場相互作用產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，使定子順著轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而偏轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)擺桿推進(jìn)動(dòng)觸點(diǎn)彈簧片，使動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開，動(dòng)合觸點(diǎn)閉合。由于彈簧片的作用，所以只需當(dāng)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速大于一定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)轉(zhuǎn)速小于一定值時(shí)，觸點(diǎn)復(fù)位。普通速度繼電器觸點(diǎn)動(dòng)作的轉(zhuǎn)速在130r/min左右，當(dāng)轉(zhuǎn)速低于100r/min時(shí)，觸點(diǎn)即復(fù)位。常用的速度繼電器有JYl和JFZ0型兩種。速度繼電器的符號(hào)如圖6-26所示。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修6.3.1數(shù)控機(jī)床中的常見開關(guān)及缺點(diǎn)診斷1．膠殼刀開關(guān)常見缺點(diǎn)為：開關(guān)動(dòng)作時(shí)的拉弧，燒損或氧化靜插座，呵斥接觸不良。2．鐵殼開關(guān)常見缺點(diǎn)為：〔1〕熔絲熔斷、接觸或聯(lián)接不良；〔2〕觸刀燒毀或接觸不良；〔3〕機(jī)構(gòu)生銹或松動(dòng)、手柄失靈；〔4〕外殼接地不良、進(jìn)線絕緣不良呵斥碰殼漏電。下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3．組合/轉(zhuǎn)換開關(guān)常見缺點(diǎn)為：〔1〕機(jī)構(gòu)損壞、磨損、松動(dòng)呵斥動(dòng)作失效；〔2〕觸頭彈性失效或塵污接觸不良呵斥三觸頭不能同時(shí)接通/斷開；〔3〕久用污染構(gòu)成導(dǎo)電層、膠木燒焦，絕緣破壞，呵斥短路。4．按鈕開關(guān)常見缺點(diǎn)為：〔1〕按下啟動(dòng)按鈕有觸電覺得，緣由為導(dǎo)線與按鈕防護(hù)金屬外殼短路；〔2〕停頓按鈕失靈，緣由為接線錯(cuò)誤、線頭松動(dòng)；上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔3〕按下停頓按鈕，再按啟動(dòng)按鈕，被控電器不動(dòng)作，緣由為復(fù)位彈簧失效導(dǎo)致動(dòng)斷觸頭間短路。5．位置/行程/限位開關(guān)常見缺點(diǎn)為：〔1〕機(jī)構(gòu)失靈/損壞斷線或離擋塊太遠(yuǎn)；〔2〕開關(guān)復(fù)位，但動(dòng)斷觸頭不能閉合〔觸頭偏斜或零落，觸桿移位被卡或彈簧失效〕；〔3〕開關(guān)的杠桿已偏轉(zhuǎn)，但觸頭不動(dòng)〔開關(guān)安裝欠妥，觸頭被卡〕；〔4〕可導(dǎo)致撞車；〔5〕開關(guān)松動(dòng)與移位〔外因〕。因此，數(shù)控機(jī)床開關(guān)出現(xiàn)缺點(diǎn)的主要緣由是：上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔1〕觸點(diǎn)接觸不良、接線的銜接不良或動(dòng)斷觸頭短路，呵斥電路不通或被控電器不動(dòng)作?！?〕機(jī)構(gòu)不良〔彈簧失效或卡住〕與損壞，安裝欠妥、松動(dòng)或移位，呵斥開關(guān)不動(dòng)作或者誤動(dòng)作?！?〕污染、接地不良與絕緣不良會(huì)呵斥漏電與開關(guān)短路。所以，開關(guān)是驗(yàn)收中不可短少的工程，又是定期維修與改換的工程之一。普通地，開關(guān)的機(jī)械壽命為5000~10000次。電壽命帶負(fù)載的操作次數(shù)為500~1000次。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.2低壓斷路器常見缺點(diǎn)景象及診斷表6-1為低壓斷路器常見缺點(diǎn)景象及診斷。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.3接觸器常見缺點(diǎn)景象及診斷對接觸器的維護(hù)要求普通為：〔1〕定期檢查交流接觸器的零件，要求可動(dòng)部位靈敏，緊固件無松動(dòng)；〔2〕堅(jiān)持觸點(diǎn)外表的清潔，不允許粘有油污。當(dāng)觸點(diǎn)外表因電弧燒燭而附有金屬小珠粒時(shí)，應(yīng)及時(shí)去掉。觸點(diǎn)假設(shè)已磨損，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，以消除過大的超程。假設(shè)觸點(diǎn)厚度只剩下1/3時(shí)，應(yīng)及時(shí)改換。銀和銀合金觸點(diǎn)外表因電弧作用而生成的黑色氧化膜不用銼去，由于這種氧化膜的接觸電阻很低，不會(huì)呵斥接觸不良，銼掉反而會(huì)縮短觸點(diǎn)壽命；6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔3〕接觸器不允許在去掉滅弧罩的情況下運(yùn)用，由于這樣很能夠發(fā)生短路事故；〔4〕假設(shè)接觸器已不能修復(fù)，應(yīng)予以改換。改換前應(yīng)檢查接觸器的銘牌和線圈標(biāo)牌上標(biāo)出的參數(shù)。換上去的接觸器的有關(guān)數(shù)據(jù)應(yīng)符合技術(shù)要求。有些接觸器還需檢查和調(diào)整觸點(diǎn)的開距、超程、壓力等，使各個(gè)觸點(diǎn)的動(dòng)作同步。表6-2為接觸器常見缺點(diǎn)景象及診斷。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.4繼電器常見缺點(diǎn)景象及診斷1．熱繼電器對于熱繼電器，產(chǎn)生不動(dòng)作與誤動(dòng)作的緣由可從控制輸入、機(jī)構(gòu)與參數(shù)、負(fù)載效應(yīng)等幾方面來分析。如電動(dòng)機(jī)已嚴(yán)重過載，那么熱繼電器不動(dòng)作的緣由為：6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔1〕電動(dòng)機(jī)的額定電流選擇太大，呵斥受載電流過大；〔2〕整定電流調(diào)理太大，呵斥動(dòng)作滯后；〔3〕動(dòng)作機(jī)構(gòu)卡死，導(dǎo)板脫出；〔4〕熱元件燒毀或脫焊。影響要素有： ①操作頻率過高； ②負(fù)載側(cè)短路； ③阻抗太大使電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間過長而導(dǎo)致過流；上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔5〕控制電路不通。影響要素有： ①自動(dòng)復(fù)位的熱繼電器中調(diào)理螺釘未調(diào)在自動(dòng)復(fù)位位置上； ②手動(dòng)復(fù)位的熱繼電器在動(dòng)作后未復(fù)位； ③動(dòng)斷開關(guān)接觸不良，如觸頭外表有污垢； ④彈性失效。熱繼電器誤動(dòng)作的能夠緣由，與熱元件的溫度不正常有關(guān)。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往2．速度繼電器速度繼電器安裝接線時(shí)，其正反向觸頭不可接錯(cuò)，否那么就不能起到反向制動(dòng)時(shí)的接通或斷開反向電源的作用。在反接制動(dòng)時(shí)，速度繼電器的常見缺點(diǎn)為：〔1〕不能制動(dòng)。這是由于器內(nèi)膠木擺桿斷裂、動(dòng)合觸頭〔氧化〕接觸不良、彈性動(dòng)觸頭斷裂或失去彈性等失效。〔2〕制動(dòng)不正常。普通為彈性動(dòng)觸片調(diào)整不當(dāng)?？烧{(diào)整螺釘向上，減小彈性。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3．時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器的失控主要表如今延時(shí)特性的失控〔延時(shí)過長或過短〕。1〕延時(shí)觸頭不動(dòng)作，能夠緣由為：〔1〕電源電壓低于線圈額定電壓；〔2〕電磁鐵線圈斷線；上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔3〕棘爪無彈性不能剎住棘輪；〔4〕游絲斷裂；〔5〕如是控制同步電動(dòng)機(jī)，那么能夠是電動(dòng)機(jī)線圈斷線；〔6〕觸頭接觸不良或熔焊。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修2〕延時(shí)時(shí)間縮短或沒有延時(shí)作用〔相當(dāng)于RC太小〕，能夠緣由為：〔1〕假設(shè)是空氣阻尼式的，那么普通是氣室漏氣?！?〕假設(shè)是電磁式的，那么普通為非磁性墊片磨損。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3〕延時(shí)時(shí)間變長〔相當(dāng)于時(shí)間常數(shù)RC太大)，能夠成因：〔1〕假設(shè)是空氣阻尼式的，那么是氣室內(nèi)有灰塵使氣道堵塞?！?〕假設(shè)是電動(dòng)式的，那么是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)光滑不良。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修4．中間繼電器中間繼電器，本質(zhì)上是一種電磁式繼電器，在數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中用得很多。以它們的通斷來控制信號(hào)向控制元件的傳送，控制各種電磁線圈的電源通斷，并起欠壓維護(hù)作用。由于它的觸頭容量較小，普通不能運(yùn)用于主回路中。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.5熔斷器常見缺點(diǎn)景象及診斷1．交流電源無輸出缺點(diǎn)緣由能夠?yàn)椋?〕熔體安裝時(shí)受損傷，或是熔斷器本身的質(zhì)量問題；2〕熔斷器規(guī)格選用不當(dāng)，熔體允許電流規(guī)格太小；3〕熔體兩端或接線端接觸不良，或者是熔斷器安裝不良或其夾座的接觸不良呵斥熔絲實(shí)踐未斷但電路不通的缺點(diǎn)。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修2．開關(guān)電路失電缺點(diǎn)緣由能夠?yàn)椋?〕假設(shè)熔斷器管內(nèi)呈白霧狀，那么能夠是半橋中的個(gè)別開關(guān)管不良或擊穿呵斥的部分短路，普通不易檢查出來。2〕假設(shè)熔斷器管壁發(fā)黑，那么必定對應(yīng)有高壓濾波電容擊穿或整流管擊穿呵斥的嚴(yán)重短路缺點(diǎn)。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.6電磁抱閘制動(dòng)、電磁閥和電磁離合器1．電磁抱閘制動(dòng)1〕任務(wù)原理電磁抱閘制動(dòng)，經(jīng)常用于數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軸的制動(dòng)中。圖6-27所示的電磁制動(dòng)控制線路可用來闡明這種制動(dòng)的任務(wù)原理。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修當(dāng)按下啟動(dòng)鍵SB2后，經(jīng)熔斷器與熱繼電器，接觸器KMl線圈先得電而使其觸頭閉合，電磁抱閘YB電磁鐵線圈得電，銜鐵被鐵芯吸合，與銜鐵銜接的杠桿對抗彈簧力而提起，使其上的閘瓦松開閘輪，完成制動(dòng)釋放。然后接觸器KM2線圈得電，電動(dòng)機(jī)M得電啟動(dòng)。反之，按下停頓鍵SBl后，接觸器KMl線圈失電使觸頭斷開，KM2線圈失電，電動(dòng)機(jī)斷電；同時(shí)，電磁抱閘YB電磁鐵線圈失電，鐵芯失磁釋放銜鐵，反力彈簧力作用下杠桿帶回閘瓦，抱住電機(jī)軸上的制動(dòng)輪，完成抱閘動(dòng)作〔見圖6-28〕。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修2〕常見缺點(diǎn)景象及診斷〔1〕軸不能啟動(dòng)應(yīng)該思索到制動(dòng)沒有釋放。其外因能夠是各勵(lì)磁線圈的失電或欠壓。其內(nèi)因能夠是各勵(lì)磁線圈斷路或短路、熔斷器熔斷、熱繼電器的失效誤動(dòng)作、接觸器或按鈕開關(guān)的失效不動(dòng)作、機(jī)構(gòu)銹死與彈簧失效使閘輪不可松開等等。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修〔2〕當(dāng)軸不能制動(dòng)或制動(dòng)滯后除思索軸不能啟動(dòng)時(shí)的缺點(diǎn)緣由外，還需思索閘瓦與閘輪磨損問題，有油污侵入或間隙過大等。另外，勵(lì)磁線圈的短路缺點(diǎn)還會(huì)引起系統(tǒng)掉電。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修2．電磁閥1〕類型和組成按電源要求不同，電磁閥有交流與直流兩種。電磁閥主要是由閥芯(閥門)、電磁鐵與反力彈簧組成。2〕任務(wù)原理電磁閥的任務(wù)原理是，電磁鐵的勵(lì)磁線圈得電，電磁力吸合銜鐵，推進(jìn)閥芯對抗彈簧彈力，在閥體內(nèi)滑動(dòng)；電磁鐵的勵(lì)磁線圈失電，彈簧恢復(fù)力推進(jìn)閥芯作反向滑動(dòng)。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3〕常見缺點(diǎn)景象及診斷閥芯的磨損與光滑不良、電磁鐵的勵(lì)磁線圈短路或斷路、彈簧的彈性失效，將成為電磁閥失效的內(nèi)因。配合運(yùn)用的接觸器或繼電器失效、任務(wù)電壓供電不良與頻繁運(yùn)用、日常維護(hù)不當(dāng)是外因。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3．電磁離合器1〕類型電磁離合器，也稱為電磁聯(lián)軸器。具有爪式與摩擦片式兩種型式。摩擦片式離合器，是用外表摩擦方式，來傳送或隔離兩根軸的轉(zhuǎn)矩。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修2〕任務(wù)原理摩擦片式離合器的任務(wù)原理是直流電磁鐵原理，是接觸器或繼電器動(dòng)作，接通直流電源供電，經(jīng)電刷通入到裝于自動(dòng)軸側(cè)的勵(lì)磁線圈，磁軛得磁，吸引〔在一定間距內(nèi)〕從動(dòng)軸側(cè)的盤形銜鐵抑制彈簧阻力向自動(dòng)軸的磁軛靠攏，并壓緊在自動(dòng)軸端面貼有的摩擦片環(huán)上，完成主從動(dòng)軸間的結(jié)合；直流電源斷電，主從兩軸即分別。制動(dòng)力或傳送力矩大小，是經(jīng)過可變電阻控制勵(lì)磁線圈電流的大小來實(shí)現(xiàn)的。與可變電阻并聯(lián)的電容〔“加速電容〞)可起到加速作用。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修3〕常見缺點(diǎn)景象及診斷電磁離合器能夠出現(xiàn)的缺點(diǎn)是不能加速制動(dòng)與不能制動(dòng)。摩擦片式離合器，普通運(yùn)用于主軸制動(dòng)中，作為制動(dòng)離合器。分析摩擦片式離合器的任務(wù)原理與組成器件的特點(diǎn)，也就清楚了其常見缺點(diǎn)緣由。這些組件應(yīng)該是定期維修的內(nèi)容。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.7數(shù)控機(jī)床的交流主電路系統(tǒng)我國規(guī)范工業(yè)供電電源是三相交流380V，頻率50Hz，這是數(shù)控機(jī)床普遍要運(yùn)用的電源。三相交流電引入數(shù)控機(jī)床電氣柜內(nèi)，經(jīng)總開關(guān)后成的母線R、S、T，其分支有的經(jīng)維護(hù)開關(guān)和接觸器控制交流異步電動(dòng)機(jī)，給液壓系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、光滑系統(tǒng)等提供動(dòng)力；通常在數(shù)控機(jī)床電氣柜內(nèi)，上部是數(shù)控系統(tǒng)，左中部是主軸變頻器，其他是電氣系統(tǒng)。圖6-29為電氣系統(tǒng)的根本原理圖。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修交流主電路系統(tǒng)通常運(yùn)用的電器元件有隔分開關(guān)、維護(hù)開關(guān)、空氣斷路器、交流接觸器、熔斷器、熱繼電器、伺服變壓器、控制變壓器、接線端子排等，起到分合、控制、切換、隔離、短路維護(hù)、過載維護(hù)及失壓維護(hù)等作用。有些企業(yè)由于供電電壓偏低且不穩(wěn)定，對數(shù)控系統(tǒng)將呵斥潛在危害，因此要在機(jī)床外側(cè)配置符合容量要求的交流穩(wěn)壓設(shè)備，以確保設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)平安。上一頁下一頁前往6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修上一頁下一頁前往6.3.8數(shù)控機(jī)床輔助功能控制系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出輔助功能控制命令，經(jīng)可編程序控制器〔PLC〕進(jìn)展邏輯控制，由輔助控制系統(tǒng)對主電路電器進(jìn)展控制；數(shù)控系統(tǒng)接受輔助功能控制命令，是經(jīng)過操作盤進(jìn)展操作。在這個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)用的電器元件主要有各種按鍵、按鈕、波段開關(guān)、帶操作手柄的開關(guān)、電源開關(guān)、維護(hù)開關(guān)、微動(dòng)開關(guān)、行程開關(guān)、繼電器、指示器、指示燈等。也有一些無觸頭的開關(guān)，如接近開關(guān)、光電開關(guān)、霍爾開關(guān)、固態(tài)繼電器等。這些元件的額定電流不超越10A。操作盤原理電路如圖6-30所示。6.3數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的缺點(diǎn)診斷與維修機(jī)床輔助功能控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)中，主要是有觸頭開關(guān)的觸頭氧化或開關(guān)疲勞損壞。而無觸頭開關(guān)壽命長，缺點(diǎn)率較低，運(yùn)用較可靠。但也有少量是在運(yùn)用中特性蛻變或者由于引線短路而呵斥的燒損缺點(diǎn)。上一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)6.4.1抗干擾技術(shù)根底1．干擾的根本概念電磁干擾普通是指系統(tǒng)在任務(wù)過程中出現(xiàn)的一些與有用信號(hào)無關(guān)的，并且對系統(tǒng)性能或信號(hào)傳輸有害的電氣變化景象。這些有害的電氣變化景象使得有用信號(hào)的數(shù)據(jù)發(fā)生瞬態(tài)變化，增大誤差，出現(xiàn)假象，甚至使整個(gè)系統(tǒng)出現(xiàn)異常信號(hào)而引起缺點(diǎn)。例如幾毫伏的噪聲能夠淹沒傳感器輸出的模擬信號(hào)，構(gòu)成嚴(yán)重干擾，影響系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)2．干擾的分類干擾根據(jù)其景象和信號(hào)特征有不同的分類方法。1〕按干擾性質(zhì)分〔1〕自然干擾主要由雷電、太陽異常電磁輻射及來自宇宙的電磁輻射等自然景象構(gòu)成的干擾。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔2〕人為干擾分有意干擾和無意干擾。有意干擾指由人有意制造的電磁干擾信號(hào)。人為無意干擾很多：如工業(yè)用電、高頻及微波設(shè)備等引起的干擾?！?〕固有干擾主要是電子元器件固有噪聲引起的干擾。包括信號(hào)線之間的相互串?dāng)_，長線傳輸時(shí)由于阻抗不匹配而引起的反射噪聲、負(fù)載突變而引起的瞬變噪聲以及饋電系統(tǒng)的浪涌噪聲干擾等。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)2〕按干擾的耦合方式分〔1〕靜電干擾電場經(jīng)過電容耦合的干擾，包括電路周圍物件上積聚的電荷直接對電路的泄放，大載流導(dǎo)體產(chǎn)生的電場經(jīng)過寄生電容對受擾安裝產(chǎn)生的耦合干擾等?！?〕磁場耦合干擾大電流周圍磁場對安裝回路耦合構(gòu)成的干擾。動(dòng)力線、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電源變壓器和繼電器等都會(huì)產(chǎn)生這種磁場。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔3〕漏電耦合干擾絕緣電阻降低而由漏電流引起的干擾。多發(fā)生于任務(wù)條件比較惡劣的環(huán)境或器件性能退化、器件本身老化的情況下。〔4〕共阻抗感應(yīng)干擾電路各部分公共導(dǎo)線阻抗、地阻抗和電源內(nèi)阻壓降相互耦合構(gòu)成的干擾。這是機(jī)電一體化系統(tǒng)普遍存在的一種干擾。

上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔5〕電磁輻射干擾由各種大功率高頻、中頻發(fā)生安裝、各種電火花以及電臺(tái)電視臺(tái)等產(chǎn)生的高頻電磁波，向周圍空間輻射，構(gòu)成電磁輻射干擾。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)3．干擾的傳播途徑上述這些干擾，并非每一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)都會(huì)遇到。干擾的產(chǎn)生和引起，既與系統(tǒng)本身的構(gòu)造和制造有關(guān)，也與任務(wù)環(huán)境有關(guān)。產(chǎn)生電磁干擾必需同時(shí)具備干擾源、干擾傳播途徑和干擾接納器三個(gè)條件。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)在電磁環(huán)境中，我們把發(fā)出電磁干擾的設(shè)備、系統(tǒng)等稱為干擾源，把受影響的設(shè)備、系統(tǒng)等稱為干擾對象或干擾接納器。從干擾源把干擾能量遞送到干擾對象〔即傳播途徑〕有兩種方式：一是傳導(dǎo)方式，干擾信號(hào)經(jīng)過各種線路傳入；一是輻射方式，干擾信號(hào)經(jīng)過空間感應(yīng)傳入。因此，從接納器的角度看，耦合分為兩類：傳導(dǎo)耦合和輻射耦合。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)4．干擾的抑制和防護(hù)電磁干擾的抑制方法有許多種。屏蔽、隔離、濾波、接地和設(shè)備的合理規(guī)劃等都是控制或消除干擾的根本方法和有效措施。此外，利用軟件抗干擾技術(shù)，也能收到良好效果。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)1〕屏蔽屏蔽是利用導(dǎo)電或?qū)Т刨Y料制成的盒狀或殼狀屏蔽體，將干擾源或干擾對象包圍起來從而割斷或減弱干擾場的空間耦合通道，阻止其電磁能量的傳輸。按需屏蔽的干擾場的性質(zhì)不同，可分為電場屏蔽、磁場屏蔽和電磁場屏蔽。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)屏蔽的例子很多，例如，在電子儀器內(nèi)部，最大的工頻磁場來自電源變壓器，對變壓器進(jìn)展屏蔽是抑制其干擾的有效措施，如圖6-31所示。在變壓器繞組線包的外面包一層銅皮作為漏磁短路環(huán)。當(dāng)漏磁通穿過短路環(huán)時(shí)，在銅環(huán)中感生渦流，因此會(huì)產(chǎn)生反磁通以抵消部分漏磁通，使變壓器外的磁通減弱。對變壓器或扼流圈的側(cè)面也需屏蔽，普通采用包一層鐵皮來作屏蔽盒。包的層數(shù)越多，短路環(huán)越厚，屏蔽效果越好。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)2〕隔離把干擾源與接納系統(tǒng)隔分開來，使之盡能夠不發(fā)生電聯(lián)絡(luò)，從而切斷干擾的耦合通道，到達(dá)抑制干擾的目的，這種方法稱為隔離。例如，為了確保系統(tǒng)穩(wěn)定地運(yùn)轉(zhuǎn)，常將其強(qiáng)電部分與弱電部分、交流部分和直流部分等隔分開來。隔離方法有光電隔離、變壓器隔離和繼電器隔離等。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔1〕光電隔離光電隔離是以光作媒介在隔離的兩端間進(jìn)展信號(hào)傳輸?shù)模玫钠骷枪怦詈掀?。如圖6-32所示。光電耦合器的輸入端配置發(fā)光源，輸出端配置受光器，在傳輸信號(hào)時(shí)，借助于光作媒介質(zhì)后進(jìn)展耦合而不是通電，因此具有較強(qiáng)的隔離和抗干擾的才干。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔2〕變壓器隔離隔離變壓器是最常用的隔離部件，用來阻斷干擾信號(hào)的傳導(dǎo)通路，并抑制干擾信號(hào)的強(qiáng)度。如圖6-33所示為一種多層隔離變壓器。在變壓器的一次側(cè)和二次側(cè)線圈處設(shè)有靜電隔離層Sl和S2，還有三層屏蔽密封體。S1和S2的作用是防止經(jīng)過一次側(cè)和二次側(cè)繞組的耦合相互關(guān)擾。變壓器的三層屏蔽層，其內(nèi)外兩層用鐵，起磁屏蔽的作用，中間用銅，與鐵心相連并直接接地，起靜電屏蔽作用。這三層屏蔽層是為了防止外界電磁場經(jīng)過變壓器對電路構(gòu)成干擾。這種隔離變壓器具有很強(qiáng)的抗干擾才干。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔3〕繼電器隔離繼電器線圈和觸點(diǎn)僅有機(jī)械聯(lián)絡(luò)而沒有直接電聯(lián)絡(luò)，因此可利用繼電器線圈接受信號(hào)，而利用其觸點(diǎn)發(fā)送和傳輸信號(hào)，如圖6-34所示，從而可實(shí)現(xiàn)強(qiáng)電和弱電的隔離。繼電器觸點(diǎn)較多，且其觸點(diǎn)能接受較大的負(fù)載電流，因此運(yùn)用廣泛。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)3〕濾波濾波是抑制傳導(dǎo)干擾的一種重要方法。由于干擾源發(fā)出的電磁干擾的頻譜往往比要接納的信號(hào)的頻譜寬得多，因此，當(dāng)接納器接納有用信號(hào)時(shí)，也會(huì)接納到那些不希望有的干擾。這時(shí)，可以采用濾波的方法，只讓所需求的頻率成分經(jīng)過，而將干擾頻率成分加以抑制、剔除。常用濾波器有反射濾波器和損耗濾波器兩大類。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)反射濾波器是利用電感、電容等電抗元件或它們的網(wǎng)絡(luò)組成的濾波器。它們把不需求的頻率成分的能量反射掉，只讓所需求的頻率成分經(jīng)過。根據(jù)其頻率特性又可以分為低通、高通、帶通、帶阻等濾波器。低通濾波器只讓低頻成分經(jīng)過，而高于截止頻率的成分那么受抑制、衰減，不讓經(jīng)過。高通濾波器只經(jīng)過高頻成分，而低于截止頻率的成分那么受抑制、衰減，不讓經(jīng)過。帶通濾波器只讓某一頻帶范圍內(nèi)的頻率成分經(jīng)過，而低于下截止和高于上截止頻率的成分均受抑制，不讓經(jīng)過。帶阻濾波器只抑制某一頻率范圍內(nèi)的頻率成分，不讓其經(jīng)過，而低于下截止和高于上截止頻率的頻率成分那么可經(jīng)過。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)例如，在機(jī)電一體化系統(tǒng)中，常用低通濾波器抑制由交流電網(wǎng)侵入的高頻干擾。圖6-35所示為計(jì)算機(jī)電源采用的一種LC低通濾波器的接線圖。含有瞬間高頻干擾的220V工頻電源經(jīng)過截止頻率為50Hz的濾波器，其高頻信號(hào)被衰減，只需50Hz的工頻信號(hào)經(jīng)過濾波器到達(dá)電源變壓器，保證正常供電。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)圖6-36所示為一種雙T形帶阻濾波器，可用來消除工頻串模干擾。圖中輸入信號(hào)U1經(jīng)過兩條通路送到輸出端。當(dāng)信號(hào)頻率較低時(shí)，C1、C2和C3阻抗較大，信號(hào)主要經(jīng)過R1、R2傳送到輸出端，當(dāng)信號(hào)頻率較高時(shí)，C1、C2和C3容抗很小，接近短路，所以信號(hào)主要經(jīng)過C1、C2傳送到輸出端。只需參數(shù)選擇得當(dāng)，就可以使濾波器在某個(gè)中間頻率?0時(shí)，由C1、C2和R3支路傳送到輸出端的信號(hào)U2′與由R1、R2和C3支路傳送到輸出端的信號(hào)U2″大小相等、相位相反，相互抵消，于是總輸出為零。?0為雙T濾波器的諧振頻率。在參數(shù)設(shè)計(jì)時(shí)，使?0＝50HZ，雙T濾波器就可濾除工頻干擾信號(hào)。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)4〕接地將電路、設(shè)備機(jī)殼等與作為零電位的一個(gè)公共參考點(diǎn)〔或面〕實(shí)現(xiàn)低阻抗的銜接，稱之為接地。接地的目的有兩個(gè)。一是為了平安，例如把電子設(shè)備的機(jī)殼、機(jī)座等與大地相接，當(dāng)設(shè)備中存在漏電時(shí)，不致影響人身平安，稱為平安接地。二是為了給系統(tǒng)提供一個(gè)基準(zhǔn)電位，例如脈沖數(shù)字電路的零電位點(diǎn)等；或?yàn)榱艘种聘蓴_，如屏蔽接地等，稱為任務(wù)接地。機(jī)電一體化系統(tǒng)常用的接地方式有以下幾種。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔1〕一點(diǎn)接地信號(hào)地線的接地方式應(yīng)采用一點(diǎn)接地，而不采用多點(diǎn)接地。一點(diǎn)接地主要有兩種接法：即串聯(lián)接地〔或稱共同接地〕和并聯(lián)接地〔或稱分別接地〕。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)從防止噪聲角度看，如圖6-37所示的串聯(lián)接地方式是最不適用的。由于接地電阻r1、r2和r3是串聯(lián)的，所以各電路間相互發(fā)生干擾，雖然這種接地方式很不合理，但由于比較簡單，用的地方依然很多。當(dāng)各電路的電平相差不大時(shí)還可勉強(qiáng)運(yùn)用；但當(dāng)各電路的電平相差很大時(shí)就不能運(yùn)用，由于高電平將會(huì)產(chǎn)生很大的地電流并干擾到低電平電路中去。運(yùn)用這種串聯(lián)一點(diǎn)接地方式時(shí)，還應(yīng)留意把低電平的電路放在距接地點(diǎn)最近的地方，即圖6-37最接近于地電位的A點(diǎn)上。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)并聯(lián)接地方式如圖6-38所示。這種方式在低頻時(shí)是最適用的，由于各電路的地電位只與本電路的地電流和地線阻抗有關(guān)，不會(huì)因地電流而引起各電路間的耦合。這種方式的缺陷是，需求連很多根地線，用起來比較費(fèi)事。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔2〕多點(diǎn)接地單點(diǎn)接地所需地線較多，在低頻時(shí)適用。假設(shè)電路任務(wù)頻率較高，電感分量大，各地線間的互感耦合會(huì)添加干擾，因此常用多點(diǎn)接地。如圖6-39所示，各接地點(diǎn)就近接于接地匯流排或底座、外殼等金屬構(gòu)件上。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔3〕復(fù)合接地由于機(jī)電一體化系統(tǒng)的實(shí)踐情況比較復(fù)雜，很難經(jīng)過一種簡單的接地方式來處理，因此常采用單點(diǎn)和多點(diǎn)組合成復(fù)合接地方式。普通來說，電路頻率在1MHz以下時(shí)采用單點(diǎn)接地方式，當(dāng)頻率高于10MHz時(shí)，應(yīng)采用多點(diǎn)接地方式；當(dāng)頻率在1MHz～10MHz之間時(shí)，可采用復(fù)合接地。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔4〕浮地浮地是指設(shè)備的整個(gè)地線系統(tǒng)和大地之間無導(dǎo)體銜接，它是以懸浮的“地〞作為參考電平。采用浮地的銜接方式可使設(shè)備不受大地電流的影響，設(shè)備的參考電平〔零電平〕符合“水漲船高〞的原那么，隨高電壓的感應(yīng)而相應(yīng)提高，機(jī)內(nèi)器件不會(huì)因高壓感應(yīng)而擊穿。在飛機(jī)、軍艦和宇宙飛船的電子設(shè)備上常采用浮地系統(tǒng)。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)浮地系統(tǒng)的缺陷是，當(dāng)附近有高壓設(shè)備時(shí)，經(jīng)過寄生電流耦合而使外殼帶電，不平安。此外，大型設(shè)備或高頻設(shè)備由于分布參量影響大，很難做到真正的絕緣，因此大型高頻設(shè)備不宜采用浮地系統(tǒng)。除以上幾種接地方式外，機(jī)電一體化系統(tǒng)的接地，還應(yīng)留意把交流接地點(diǎn)與直流接地點(diǎn)分開，防止由于地電阻把交流電力線引進(jìn)的干擾傳輸?shù)较到y(tǒng)內(nèi)部；把模擬地與數(shù)字地分開，接在各自的地線匯流排上，防止大功率地線對模擬電路添加感應(yīng)干擾。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)5〕合理規(guī)劃對系統(tǒng)的各個(gè)部分進(jìn)展合理的規(guī)劃，能有效地防止電磁干擾的危害。合理規(guī)劃的根本原那么是使干擾源與干擾對象盡能夠遠(yuǎn)離，輸入和輸出端口妥善分別，高電子電纜及脈沖引線與低電平電纜分別鋪設(shè)等。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)6〕軟件抗干擾技術(shù)〔1〕軟件濾波用軟件來識(shí)別有用信號(hào)和干擾信號(hào)，并濾除干擾信號(hào)的方法，稱為軟件濾波。識(shí)別信號(hào)的原那么有兩種：上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)①時(shí)間原那么假設(shè)掌握了有用信號(hào)和干擾信號(hào)在時(shí)間上出現(xiàn)的規(guī)律性，在程序設(shè)計(jì)上就可以在接納有用信號(hào)的時(shí)區(qū)翻開輸入口，而在能夠出現(xiàn)干擾信號(hào)的時(shí)區(qū)封鎖輸入口，從而濾掉干擾信號(hào)。②空間原那么在程序設(shè)計(jì)上為保證接納到的信號(hào)正確無誤，可將從不同位置、用不同檢測方法、經(jīng)不同道路或不同輸入口接納到的同一信號(hào)進(jìn)展比較，根據(jù)既定邏輯關(guān)系來判別真?zhèn)?，從而濾掉干擾信號(hào)，這種方法也稱交互校核。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔2〕軟件“圈套〞從軟件的運(yùn)轉(zhuǎn)來看，瞬時(shí)電磁干擾能夠會(huì)使CPU偏離預(yù)定的程序指針，進(jìn)入未運(yùn)用的RAM區(qū)和ROM區(qū)，引起一些莫名其妙的景象，其中死循環(huán)和程序“飛掉〞是常見的。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)〔3〕軟件“看門狗〞〔WATCHDOG〕技術(shù)WATCHDOG即監(jiān)控定時(shí)器，俗稱“看門狗〞，是工業(yè)控制機(jī)普遍采用的一種軟件抗干擾措施。當(dāng)侵入的尖鋒電磁干擾使計(jì)算機(jī)“飛程序〞時(shí)，WATCHDOG可以協(xié)助系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)WATCHDOG本質(zhì)上是一個(gè)可由CPU復(fù)位的定時(shí)器，其任務(wù)原理如圖6-40所示。兩個(gè)計(jì)時(shí)周期不同的定時(shí)器T1和T2，設(shè)兩定時(shí)器的時(shí)鐘源一樣，但計(jì)時(shí)周期不同，例如，T1=1.0S，T2=1.1S，用T1定時(shí)器的溢出脈沖Pl同時(shí)對T1和T2定時(shí)器清零，那么只需T1任務(wù)正常，定時(shí)器T2就不能夠計(jì)時(shí)溢出。假設(shè)T1出現(xiàn)缺點(diǎn)不再計(jì)時(shí)，定時(shí)器T2就會(huì)計(jì)時(shí)溢出，一旦有P2產(chǎn)生，那么闡明系統(tǒng)出了缺點(diǎn)。這里的T2就是WATCHDOG，利用輸出脈沖P2并進(jìn)展巧妙的程序設(shè)計(jì)，可以檢測系統(tǒng)缺點(diǎn)情況，而后使“飛掉〞的程序重新恢復(fù)運(yùn)轉(zhuǎn)。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)WATCHDOG的構(gòu)成如圖6-41所示，它是一個(gè)和CPU構(gòu)成閉合回路的定時(shí)器。它的輸出端連到CPU的復(fù)位端或中斷輸入端，WATCHDOG的每次溢出輸出將引起系統(tǒng)復(fù)位，使系統(tǒng)從頭開場運(yùn)轉(zhuǎn)；或產(chǎn)生中斷使系統(tǒng)進(jìn)入缺點(diǎn)處置程序，從而進(jìn)展必要的處置。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)上一頁下一頁前往6.4.2數(shù)控機(jī)床的抗干擾措施1．地線的設(shè)計(jì)圖6-42是一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的接地方法。從圖中可以看出，接地系統(tǒng)構(gòu)成三個(gè)通道：信號(hào)接地通道，將一切小信號(hào)、邏輯電路的信號(hào)、靈敏度高的信號(hào)的接地點(diǎn)都接到信號(hào)地通道上；功率接地通道，將一切大電流、大功率部件、晶閘管、繼電器、指示燈、強(qiáng)電部分的接地點(diǎn)都接到這一地線上；機(jī)械接地通道，將機(jī)柜、底座、面板、風(fēng)扇外殼、電動(dòng)機(jī)底座等機(jī)床接地點(diǎn)都接到這一地線上，此地線又稱平安地線通道。6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)將這三個(gè)通道再接到總的公共接地點(diǎn)上，公共接地點(diǎn)與大地接觸良好，普通要求地電阻小于4Ω。并且數(shù)控柜與強(qiáng)電柜之間有足夠粗的維護(hù)接地電纜，如截面積為6mm2的接地電纜。因此，這種地線接法有較強(qiáng)的抗干擾才干，可以保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)2．電源部分抗干擾措施如圖6-43所示為一種數(shù)控機(jī)床電源抗干擾措施。為抑制來自電源的干擾，在交流電源進(jìn)線處采用了濾波器和有靜電屏蔽的隔離變壓器，并設(shè)有變阻二極管用來吸收瞬變干擾和尖脈沖干擾。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)3．在傳輸線中采用的抗干擾措施為防止在信號(hào)傳輸過程中遭到電磁干擾，數(shù)控機(jī)床常用抗干擾的傳輸線，如多股雙絞線、屏蔽電纜、同軸電纜、光纖電纜等。如圖6-44所示的同軸電纜中，電流產(chǎn)生的磁場被局限在外層導(dǎo)體和芯線之間的空間中，在同軸電纜外層導(dǎo)體以外的空間中沒有磁場，因此不能干擾其它電路。同樣，其它電路產(chǎn)生的磁場在同軸電纜的芯線和外層導(dǎo)體中產(chǎn)生的干擾電勢方向一樣，使電流一個(gè)增大，一個(gè)減小而相互抵消，總的電流增量為零。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)4．軟件抗干擾措施為防止任務(wù)臺(tái)挪動(dòng)到非正常位置而遭到破壞，數(shù)控機(jī)床上常采用光電傳感器來進(jìn)展檢測，一旦任務(wù)臺(tái)到達(dá)非正常位置，傳感器即經(jīng)過圖6-45所示的電路向控制器I/O接口6821發(fā)出中斷懇求〔IRQ〕信號(hào)，使任務(wù)臺(tái)停頓運(yùn)動(dòng)。但是每當(dāng)機(jī)床主電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，傳感器的輸出線上就會(huì)感應(yīng)到干擾信號(hào)，干擾信號(hào)使6821的CA1口閉鎖，產(chǎn)生IRQ信號(hào)，使任務(wù)臺(tái)不能正常啟動(dòng)。而此時(shí)任務(wù)臺(tái)并非移到了非正常位置。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)上述干擾可經(jīng)過軟件濾波來消除。即在主電動(dòng)機(jī)斷電而能夠產(chǎn)生的時(shí)間帶內(nèi)，不讀取IRQ信號(hào)，如圖6-46框圖所示。由于6821的中斷標(biāo)志是利用數(shù)據(jù)存放器的讀數(shù)信號(hào)清零，故框圖中采用了“空讀數(shù)〞框。主電動(dòng)機(jī)斷電時(shí)，任務(wù)臺(tái)普通不運(yùn)動(dòng)，因此這時(shí)不讀取任務(wù)臺(tái)非正常位置檢測信號(hào)也沒有關(guān)系。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)5．系統(tǒng)內(nèi)其它抗干擾措施數(shù)控機(jī)床內(nèi)容易產(chǎn)生浪涌的器件有：繼電器、接觸器、電流開關(guān)、晶閘管等。這些元件在任務(wù)中要釋放線圈中的能量，觸點(diǎn)有火花，易產(chǎn)生強(qiáng)電干擾。對此，可以采取吸收的方法，抑制其產(chǎn)生，然后采取隔離的方法，阻斷其傳導(dǎo)。圖6-47所示為在線圈上并聯(lián)RC阻容電路，以吸收干擾電壓。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)為防止驅(qū)動(dòng)接口中的強(qiáng)電干擾及其它干擾進(jìn)入控制器，可采用圖6-48所示的光電隔離方法。其中VLC為光耦合器，信號(hào)在其中單向傳輸，干擾信號(hào)很難從輸出端反響到輸入端，從而起隔離作用。上一頁下一頁前往6.4數(shù)控機(jī)床的抗干擾技術(shù)在如圖6-49所示的晶閘管電路中，利用隔離變壓器來銜接觸發(fā)電路。由于晶閘管的觸發(fā)電路往往是低電平控制的，而陽極電壓往往很高，采用隔離變壓器后，不僅可以防止高電壓任務(wù)時(shí)，對低電平電路的影響，而且經(jīng)過變化的選擇，可使晶閘管的控制極得到強(qiáng)觸發(fā)，輸入阻抗得到匹配。上一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-1一臺(tái)CK6140I數(shù)控車床，熱繼電器失效導(dǎo)致電動(dòng)刀架不換刀。缺點(diǎn)診斷：任務(wù)中出現(xiàn)電動(dòng)刀架不換刀景象，數(shù)控系統(tǒng)CRT提示“換刀時(shí)間過長〞。經(jīng)檢查時(shí)間參數(shù)沒有更改，診斷控制形狀位也正確，再檢查電柜內(nèi)主電路電器，發(fā)現(xiàn)熱繼電器不通，拆下熱繼電器翻開察看，發(fā)現(xiàn)電阻絲已燒壞。繼續(xù)查找燒壞緣由，發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的相線間電阻很小，再查到電機(jī)接線盒內(nèi)發(fā)現(xiàn)引線端子上積滿了鑄鐵末，這就是缺點(diǎn)的根源，而呵斥缺點(diǎn)根源的緣由是操作工清掃機(jī)床時(shí)經(jīng)常用氣槍吹鐵屑。下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例缺點(diǎn)排除：改換同型號(hào)新的熱繼電器，清理電動(dòng)機(jī)接線盒，重新接線，并用塑料帶將接線盒包嚴(yán)，機(jī)床電動(dòng)刀架恢復(fù)正常任務(wù)，同時(shí)提示管理人員要杜絕操作工用氣槍清掃機(jī)床，否那么鐵屑進(jìn)入電氣柜危害性更大。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-2一臺(tái)配備FAGOR-8025M系統(tǒng)的XK8140數(shù)控銑床，行程開關(guān)失效導(dǎo)致不能回參考點(diǎn)。缺點(diǎn)診斷：X軸不能回參考點(diǎn)。經(jīng)過系統(tǒng)任務(wù)方式9進(jìn)入I/O診斷頁面，按動(dòng)X軸行程開關(guān)發(fā)現(xiàn)無反響，初步斷定是X軸行程開關(guān)損壞，拆開開關(guān)發(fā)現(xiàn)里面全是切削液，因此呵斥開關(guān)損壞。那么切削液是從哪里來的呢？經(jīng)檢查原來任務(wù)臺(tái)下的接水塑料管隨X軸的運(yùn)動(dòng)而搖動(dòng)呵斥一小裂口，水從裂口滲出并沿任務(wù)臺(tái)浸入開關(guān)。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例缺點(diǎn)排除：改換同型號(hào)新的行程開關(guān)，開機(jī)實(shí)驗(yàn)機(jī)床，回參考點(diǎn)正常。為防止切削液的浸入，改換已裂的塑料管，并用管卡固定不再使其搖動(dòng)。以上兩例闡明，缺點(diǎn)的外表景象是某個(gè)元件的損壞，而引起缺點(diǎn)的緣由是其他方面呵斥的，排除缺點(diǎn)的同時(shí)必需處理缺點(diǎn)根源。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-3一臺(tái)臥式加工中心接近開關(guān)失效，導(dǎo)致主軸齒輪不能變檔。缺點(diǎn)診斷：系統(tǒng)CRT報(bào)警為“主軸齒輪變檔缺點(diǎn)〞。該機(jī)床主軸為三檔齒輪變速，在變速液壓缸后裝有三個(gè)感應(yīng)開關(guān)，分別對應(yīng)三個(gè)變擋位置。當(dāng)在CRT上察看這三個(gè)開關(guān)的PLC輸入地址形狀時(shí)，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)1擋的開關(guān)形狀一直為0，可以一定缺點(diǎn)出在此開關(guān)的電路上。分析PLC程序，也證明報(bào)警號(hào)是由此開關(guān)的形狀錯(cuò)誤而送出的。當(dāng)翻開電柜察看PLC的形狀指示LED時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)此開關(guān)的輸入點(diǎn)的LED是亮的；回過頭來檢查變速油缸的開關(guān)實(shí)體，開關(guān)體上的LED也是亮的，與CRT顯示的不符。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例缺點(diǎn)出在哪里呢？假設(shè)沒有細(xì)致的察看力，就能夠武斷地以為系統(tǒng)PLC的32位輸入模塊損壞了。但仔細(xì)的察看一下PLC輸入模塊的形狀LED，發(fā)現(xiàn)對應(yīng)此開關(guān)的LED的亮度與本模塊上其他輸入點(diǎn)正常發(fā)光的LED相比亮度略低。用萬用表丈量該輸入點(diǎn)與地之間的電壓，只需10V左右，遠(yuǎn)低于正常的24V。再察看感應(yīng)開關(guān)上的LED，其亮度也較暗。斷開開關(guān)的輸出線，空載丈量其與地間的電壓，仍為10V左右，由此證明是開關(guān)損壞，呵斥輸出電壓值大大低于額定值，使PLC無法識(shí)別其為高電平，產(chǎn)生變檔報(bào)警。而PLC和開關(guān)上的LED仍能發(fā)光，只是亮度較低。缺點(diǎn)排除：改換同型號(hào)新的開關(guān)后，機(jī)床恢復(fù)正常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-4兩臺(tái)德國CWK500加工中心托盤不能進(jìn)展手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。缺點(diǎn)診斷：經(jīng)調(diào)查，機(jī)床出現(xiàn)托盤不能進(jìn)展手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的缺點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)無報(bào)警顯示，電網(wǎng)電源正常。但該機(jī)床有多次保險(xiǎn)絲熔斷記錄，這次改換保險(xiǎn)絲后無效。查閱電氣圖并根據(jù)其任務(wù)原理，畫出相關(guān)控制動(dòng)作流程圖，如圖6-50所示。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例進(jìn)一步分析，“手動(dòng)〞與PLC程序及軟件無關(guān)。初步判別缺點(diǎn)類型為機(jī)械缺點(diǎn)或電器器件缺點(diǎn)。托盤不能動(dòng)，同“正輸入〞的指令信號(hào)與共同的勵(lì)磁回路等有關(guān)；也和“負(fù)輸入〞的傳動(dòng)阻力與制動(dòng)有關(guān)。故把缺點(diǎn)大定位在勵(lì)磁回路與托盤傳動(dòng)軸系統(tǒng)。流程圖中的每個(gè)環(huán)節(jié)都能夠成為缺點(diǎn)緣由。由缺點(diǎn)記錄，最能夠的缺點(diǎn)環(huán)節(jié)為勵(lì)磁回路斷路。察看檢查勵(lì)磁回路斷路器與保險(xiǎn)絲、電磁閥、托盤鎖銷。發(fā)現(xiàn)勵(lì)磁回路中6A保險(xiǎn)絲熔斷，管壁發(fā)黑，闡明存在嚴(yán)重短路缺點(diǎn)。究其緣由，查出電機(jī)內(nèi)電磁抱閘線圈匝間短路，整流管燒壞。缺點(diǎn)排除：換件，機(jī)床恢復(fù)正常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-5SIMENS820系統(tǒng)的匈牙利MKC500臥式加工中心，出現(xiàn)任務(wù)臺(tái)不能挪動(dòng)現(xiàn)象，CRT上顯示7020報(bào)警。缺點(diǎn)診斷：查知7020報(bào)警為任務(wù)臺(tái)交換門錯(cuò)誤。這是硬件缺點(diǎn)的軟件報(bào)警〔PLC報(bào)警〕。進(jìn)一步查出任務(wù)臺(tái)交換門為復(fù)合行程開關(guān)SQ35控制，相關(guān)控制動(dòng)作流程為：交換門行程開關(guān)壓合發(fā)訊→PLC→輸出指令→任務(wù)臺(tái)挪動(dòng)。檢查行程開關(guān)SQ35未發(fā)現(xiàn)異常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例能報(bào)警，闡明PLC安裝主體是好的。因此能夠的缺點(diǎn)點(diǎn)為PLC輸入板或輸出板相關(guān)接口電路缺點(diǎn)或行程開關(guān)缺點(diǎn)，而行程開關(guān)是一種常見易失效的器件。調(diào)用實(shí)時(shí)PLC的I/O接口信息表，SQ35復(fù)合觸頭開關(guān)的地址位/標(biāo)志位為：E10.6、E10.7，正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩者的接口信號(hào)形狀為：“1〞〔閉合〕、“0〞〔翻開〕，診斷表實(shí)時(shí)接口信號(hào)形狀那么為：“0〞、“0〞。經(jīng)過形狀對比，判出缺點(diǎn)點(diǎn)為：E10.6未閉合。最終，缺點(diǎn)緣由是SQ35壓合不良〔E10.6接觸不良〕缺點(diǎn)排除：用細(xì)砂紙擦去氧化膜，用酒精清理，缺點(diǎn)排除。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-6一臺(tái)配套SIEMENS810M的立式加工中心，由于熔斷器不良引起缺點(diǎn)。缺點(diǎn)診斷：在加工過程中，機(jī)床忽然斷電，再次開機(jī)，CNC無顯示，機(jī)床無法重新啟動(dòng)。經(jīng)檢查，該機(jī)床CNC的強(qiáng)電的啟動(dòng)回路正常，CNC的電源輸入DC24V正常，且經(jīng)過“短接〞CNC輸入的NC-ON觸點(diǎn)，CNC依然無法正常任務(wù)，因此判別缺點(diǎn)的緣由在CNC的電源模塊上。丈量CNC電源模塊的+5V電源，發(fā)現(xiàn)+5V無電壓輸出，但CNC的風(fēng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)。由此初步斷定缺點(diǎn)在CNC的電源模塊上。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例SIEMENS810系統(tǒng)的外部電源控制要求非常簡單，只需CNC的+24V電源輸入正常，短接CNC電源模塊上的NC-ON端，即可以啟動(dòng)CNC。810系統(tǒng)的電源模塊內(nèi)部控制回路如圖6-51所示。各主要元件的作用如下。Fl：系統(tǒng)電源輸入熔斷器，電源主回路短路維護(hù)元件。F2：風(fēng)機(jī)電源輸入熔斷器，風(fēng)機(jī)短路維護(hù)元件。L2、L3：風(fēng)機(jī)電源濾波電感。Z1：輸入濾波器，對輸入DC24V電源進(jìn)展濾波。V16：維護(hù)二極管。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例C23：直流輸入濾波電容。U2：帶封鎖輸入的DC24V／DC5V轉(zhuǎn)換集成電路模塊。V12、V3、C21：DC5V輸出電壓調(diào)理、濾波環(huán)節(jié)。實(shí)踐線路中還包括C8、C9、C10、Cll、C21、L1、V7、R16~R19等元器件，圖中未畫出。V15、N3、C24、C25：DC5V輔助電壓輸出、濾波環(huán)節(jié)。實(shí)踐線路中還包括C22、V14、等元器件，圖中未畫出。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例N4、R61、R62：DC5V基準(zhǔn)電壓與DC2.5V參考電壓輸出環(huán)節(jié)。實(shí)踐線路中還包括C32、C32等元件，圖中未畫出。N2、U1：電壓監(jiān)控回路。實(shí)踐線路中還包括C7、C30、C19、C20、C14、R47、R46、R34、R36~R43、R20、R53、R54、R48、V17、V8、D28、H1、H2等元器件，圖中未畫出。根據(jù)對電源模塊原理圖的分析，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，CNC中的熔斷器F1曾經(jīng)熔斷，且丈量確認(rèn)UE與0V間無短路。缺點(diǎn)排除：直接改換熔斷器F1后，CNC恢復(fù)正常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-7一臺(tái)配套SIEMENS810M的加工中心，由于濾波電容不良引起缺點(diǎn)。缺點(diǎn)診斷：在加工過程中，機(jī)床忽然斷電，再次開機(jī)，CNC無顯示，機(jī)床無法重新啟動(dòng)。缺點(diǎn)檢查情況同例6-6，經(jīng)檢查，外部電源輸入DC24V正常，且經(jīng)過“短接〞CNC輸入的NC-ON觸點(diǎn)，CNC依然無法正常啟動(dòng)，判別缺點(diǎn)的緣由在CNC電源模塊上。缺點(diǎn)排除：改換C23后，CNC恢復(fù)正常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-8一臺(tái)配套SIEMENS810T的數(shù)控車床，由于電源不良引起缺點(diǎn)。缺點(diǎn)診斷：在自動(dòng)加工過程中，CNC偶爾會(huì)出現(xiàn)忽然斷電的缺點(diǎn)，但再次啟動(dòng)機(jī)床即可恢復(fù)正常。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例此缺點(diǎn)偶爾發(fā)生，缺點(diǎn)周期不定，有時(shí)幾個(gè)月都可以正常任務(wù)，有時(shí)一天內(nèi)會(huì)出現(xiàn)多次，因此給缺點(diǎn)診斷與維修帶來了較大的困難。雖然缺點(diǎn)緣由不明，但根據(jù)對810系統(tǒng)的分析可知，引起810系統(tǒng)CNC電源斷電的緣由通常只與CNC的電源回路有關(guān)。據(jù)此，維修時(shí)依次對CNC的主電源回路進(jìn)展了仔細(xì)檢查。在檢查中丈量發(fā)現(xiàn)，CNC的DC24V輸入電源在正常情況下只需21.5V左右，這一電壓偏低，且機(jī)床CNC電源供應(yīng)回路的穩(wěn)壓措施不完善。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例經(jīng)過對CNC電源回路進(jìn)展進(jìn)一步的檢查后發(fā)現(xiàn)，該機(jī)床提供CNC電源的整流變壓器繞組存在部分短路，導(dǎo)致輸出容量缺乏，加上電源回路穩(wěn)壓/濾波電容容量偏小，穩(wěn)壓才干較低，兩方面的綜合緣由導(dǎo)致了以上缺點(diǎn)。缺點(diǎn)排除：改換新的整流變壓器，并加大穩(wěn)壓/濾波電容容量后，缺點(diǎn)排除。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-9一臺(tái)配套SIEMENS直流伺服驅(qū)動(dòng)的臥式加工中心，由于進(jìn)線快速熔斷器熔斷而產(chǎn)生缺點(diǎn)。缺點(diǎn)診斷：加工中心在電網(wǎng)忽然斷電后開機(jī)，驅(qū)動(dòng)器無法啟動(dòng)。經(jīng)檢查，該機(jī)床X軸伺服驅(qū)動(dòng)器的進(jìn)線快速熔斷器曾經(jīng)熔斷。該機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)采用的是SIEMENS6RA系列直流伺服驅(qū)動(dòng)，對照驅(qū)動(dòng)器檢查伺服電動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)安裝，未發(fā)現(xiàn)任何元件損壞和短路景象。檢查機(jī)床機(jī)械部分任務(wù)也正常。缺點(diǎn)排除：直接改換保險(xiǎn)后，啟動(dòng)機(jī)床，任務(wù)恢復(fù)正常。分析缺點(diǎn)緣由，是由于電網(wǎng)忽然斷電而引起偶發(fā)性缺點(diǎn)。上一頁下一頁前往6.5數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)缺點(diǎn)診斷與維修實(shí)例例6-10一臺(tái)配套SIEMENS810M的立式加工中