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1、 第第3章主轴不能启动故障诊断与维章主轴不能启动故障诊断与维修修3.1主轴驱动系统主轴驱动系统3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制3.3数控车床主轴的具体电路控制数控车床主轴的具体电路控制3.4主轴不能启动故障诊断与维修实例分主轴不能启动故障诊断与维修实例分析析3.1主轴驱动系统主轴驱动系统主传动系统主传动系统数控车床的主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它数控车床的主运动传动链的两端部件是主电动机与主轴，它的功能是把动力源的运动及动力传递给主轴，使主轴带动工的功能是把动力源的运动及动力传递给主轴，使主轴带动工件旋转实现主运动，并满足主轴变速和换向的要求。主运动件旋转实现主运动，并满
2、足主轴变速和换向的要求。主运动传动系统是数控车床最重要的组成部分之一，它的最高与最传动系统是数控车床最重要的组成部分之一，它的最高与最低转速范围、传递功率和动力特性决定了数控车床的最高切低转速范围、传递功率和动力特性决定了数控车床的最高切削加工工艺能力。削加工工艺能力。下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统 数控车床的主传动系统现在一般采用交流主轴电动机，数控车床的主传动系统现在一般采用交流主轴电动机，通过带传动或主轴箱内级齿轮变速传动主轴。由于这通过带传动或主轴箱内级齿轮变速传动主轴。由于这种电动机调速范围宽而且又可无级调速，因此大大地简化了种电动机调速范围宽而且又可无级调速，因此大大地简
3、化了主轴箱的结构。主轴电动机在额定转速时可输出全部功率和主轴箱的结构。主轴电动机在额定转速时可输出全部功率和最大转矩，随着转速的变化，功率和转矩将发生变化；也有最大转矩，随着转速的变化，功率和转矩将发生变化；也有的主轴由交流调速电动机通过两级塔轮直接带动，并由电气的主轴由交流调速电动机通过两级塔轮直接带动，并由电气系统无级调速，由于主传动链中没有齿轮，故噪声很小。系统无级调速，由于主传动链中没有齿轮，故噪声很小。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统数控机床对主轴驱动的要求数控机床对主轴驱动的要求数控机床对主传动的要求数控机床对主传动的要求随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能
4、满足要求，随着数控技术的不断发展，传统的主轴驱动已不能满足要求，现代数控机床对主传动提出了更高的要求。现代数控机床对主传动提出了更高的要求。（）要有宽的调速范围，数控机床的主传动要保证加工时（）要有宽的调速范围，数控机床的主传动要保证加工时选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和选用合理的切削用量，从而获得最佳的生产率、加工精度和表面质量。表面质量。（）数控机床主轴的变速是依指令自动进行的，要求能在（）数控机床主轴的变速是依指令自动进行的，要求能在较宽的转速范围内进行无级调速，并减少中间环节，简化主较宽的转速范围内进行无级调速，并减少中间环节，简化主轴箱。轴箱。上一页 下一页返回3
5、.1主轴驱动系统主轴驱动系统（）在整个速度范围内要求主轴均能提供切削所需的功率，（）在整个速度范围内要求主轴均能提供切削所需的功率，并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率，即主轴并尽可能在全速范围内提供主轴电动机的最大功率，即主轴恒功率范围要宽。恒功率范围要宽。（）要求主轴的正、反向转动时都可进行自动加减速控制。（）要求主轴的正、反向转动时都可进行自动加减速控制。（）为了满足数控车床等具有的螺纹车削功能，要求主轴（）为了满足数控车床等具有的螺纹车削功能，要求主轴能与进给系统实现同步控制，即要求主轴具有旋转尽给轴能与进给系统实现同步控制，即要求主轴具有旋转尽给轴 （轴）的控制功能；为满足加
6、工中心的自动换刀以及某些（轴）的控制功能；为满足加工中心的自动换刀以及某些加工工艺加工工艺 （如进镗孔时退刀）的需要，还要求主轴具有高精（如进镗孔时退刀）的需要，还要求主轴具有高精度的准停功能等。度的准停功能等。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统 为满足上述要求，早期的数控机床常用直流主轴驱动系为满足上述要求，早期的数控机床常用直流主轴驱动系统。但由于直流电动机受机械换向的影响，其使用和维护都统。但由于直流电动机受机械换向的影响，其使用和维护都比较麻烦，并且其恒功率调速范围小。进入世纪年比较麻烦，并且其恒功率调速范围小。进入世纪年代后期，随着微电子技术、交流调速理论和大功率半导体
7、的代后期，随着微电子技术、交流调速理论和大功率半导体的发展，交流驱动进入实用阶段，一方面鼠笼式交流电动机不发展，交流驱动进入实用阶段，一方面鼠笼式交流电动机不像直流电动机那样有机械换向带来的麻烦和在高转速、大容像直流电动机那样有机械换向带来的麻烦和在高转速、大容量方面受到限制；另一方面目前的交流主轴驱动的性能已达量方面受到限制；另一方面目前的交流主轴驱动的性能已达到直流驱动的水平，甚在噪声方面还有所降低，所以交流驱到直流驱动的水平，甚在噪声方面还有所降低，所以交流驱动有取代直流驱动的趋势。动有取代直流驱动的趋势。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统数控机床对主轴电动机的要求数控机床
8、对主轴电动机的要求（）主轴电动机的输出功率要大，因为数控机床上大约（）主轴电动机的输出功率要大，因为数控机床上大约以上的切削力都靠主轴电动机提供。以上的切削力都靠主轴电动机提供。（）在整个调速范围内速度稳定，且恒功率范围宽。（）在整个调速范围内速度稳定，且恒功率范围宽。（）在断续负载下电动机转速波动小，过载能力强。（）在断续负载下电动机转速波动小，过载能力强。（）加、减速时间短。（）加、减速时间短。（）电动机温升低。（）电动机温升低。（）振动小、噪声低。（）振动小、噪声低。（）电动机可靠性高、寿命长、易维护。（）电动机可靠性高、寿命长、易维护。（）体积小、重量轻，与机械连接容易。（）体积小、重
9、量轻，与机械连接容易。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统主轴电动机主轴电动机交流伺服电动机的结构有笼型感应电动机和永磁同步电动机交流伺服电动机的结构有笼型感应电动机和永磁同步电动机两种。而交流主轴电动机与进给电动机不同，交流主轴电动两种。而交流主轴电动机与进给电动机不同，交流主轴电动机采用感应电动机形式，这是因为受永磁体的限制，当容量机采用感应电动机形式，这是因为受永磁体的限制，当容量做得很大时电动机成本太高，另外数控机床主轴驱动系统不做得很大时电动机成本太高，另外数控机床主轴驱动系统不必像进给伺服驱动系统那样，要求如此高的性能，因此，采必像进给伺服驱动系统那样，要求如此高的性能
10、，因此，采用感应电动机完全能满足主轴的要求。用感应电动机完全能满足主轴的要求。作为数控机床的主轴电动机，虽然可以采用普通笼型感应电作为数控机床的主轴电动机，虽然可以采用普通笼型感应电动机，但一般而言，交流主轴电动机是专门设计的，如为了动机，但一般而言，交流主轴电动机是专门设计的，如为了定子铁芯上加工有轴向通风孔以利于散热，为此电动机的外定子铁芯上加工有轴向通风孔以利于散热，为此电动机的外形多呈多边形而不是圆形。形多呈多边形而不是圆形。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统主轴编码器主轴编码器数控车床主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲发生器。该数控车床主轴编码器采用与主轴同步的光电脉冲
11、发生器。该装置可以通过中间轴上的齿轮或同步带轮装置可以通过中间轴上的齿轮或同步带轮 与主轴同步转与主轴同步转动，也可以通过弹性联轴器与主轴同轴安装。利用主轴编码动，也可以通过弹性联轴器与主轴同轴安装。利用主轴编码器检测主轴的运动信号，一方面可实现主轴调速的数字反馈；器检测主轴的运动信号，一方面可实现主轴调速的数字反馈；另一方面可用于进给运动的控制，例如车螺纹时，控制主轴另一方面可用于进给运动的控制，例如车螺纹时，控制主轴与刀架之间的准确运动关系。数控车床主轴的转动与进给运与刀架之间的准确运动关系。数控车床主轴的转动与进给运动之间没有机械方面的直接联系，为了加工螺纹，要求输给动之间没有机械方面的
12、直接联系，为了加工螺纹，要求输给进给伺服电动机的脉冲数与主轴的转数应有相位关系，主轴进给伺服电动机的脉冲数与主轴的转数应有相位关系，主轴脉冲发生器起到了主轴传动与进给传动的联系作用。脉冲发生器起到了主轴传动与进给传动的联系作用。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统旋转编码器是一种旋转式测量装置，通常安装在被测轴上，旋转编码器是一种旋转式测量装置，通常安装在被测轴上，随被测轴一起转动，可将被测轴的角位移转换成增量脉冲形随被测轴一起转动，可将被测轴的角位移转换成增量脉冲形式或绝对式的代码形式，所以有增量式和绝对式两种类型。式或绝对式的代码形式，所以有增量式和绝对式两种类型。按其结构又可
13、分为光电式、接触式和电磁感应式。按其结构又可分为光电式、接触式和电磁感应式。增量式光电编码器增量式光电编码器常用的增量式编码器是增量式光电编码器。增量式光电编码常用的增量式编码器是增量式光电编码器。增量式光电编码器也称光电盘，其原理如器也称光电盘，其原理如图图3-1所示。所示。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统 增量式光电编码器检测装置由光源、聚光镜、光电盘、光增量式光电编码器检测装置由光源、聚光镜、光电盘、光栏板、光电元器件（如光电管）、整形放大电路和数字显示栏板、光电元器件（如光电管）、整形放大电路和数字显示装置等组成。光电盘和光栏板用玻璃研磨抛光制成，玻璃的装置等组成。光电
14、盘和光栏板用玻璃研磨抛光制成，玻璃的表面在真空中镀一层不透明的铬，然后用照相腐蚀法，在光表面在真空中镀一层不透明的铬，然后用照相腐蚀法，在光电盘的边缘上开有间距相等的透光狭缝。在光栏板上制成两电盘的边缘上开有间距相等的透光狭缝。在光栏板上制成两条狭缝，每条狭缝的后面对应安装一个光电管。当光电盘随条狭缝，每条狭缝的后面对应安装一个光电管。当光电盘随被测轴一起转动时，每转过一个狭缝，光电管就会感受到一被测轴一起转动时，每转过一个狭缝，光电管就会感受到一次光线的明暗变化，使光电管的电阻值改变，这样就把光线次光线的明暗变化，使光电管的电阻值改变，这样就把光线的明暗变化转变成电信号的强弱变化，而这个电信
15、号的强弱的明暗变化转变成电信号的强弱变化，而这个电信号的强弱变化近似于正弦波的信号，经过整形和放大等处理，变换成变化近似于正弦波的信号，经过整形和放大等处理，变换成脉冲信号。脉冲信号。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统通过计数器计量脉冲的数目，即可测量旋转运动的角位移；通过计数器计量脉冲的数目，即可测量旋转运动的角位移；通过计量脉冲的频率，即可测量旋转运动的转速。测量结果通过计量脉冲的频率，即可测量旋转运动的转速。测量结果通过数字显示装置进行显示。通过数字显示装置进行显示。光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这光电编码器的测量精度取决于它所能分辨的最小角度，而这与光
16、电码盘圆周的条纹数有关，即分辨角为与光电码盘圆周的条纹数有关，即分辨角为条条纹数。如条纹数为，则分辨角纹数。如条纹数为，则分辨角.。实际应用的光电编码器的光栏板上有两组条纹实际应用的光电编码器的光栏板上有两组条纹 ，和，和 ，组与，组与 组的条纹彼此错开节距，两组条纹相对组的条纹彼此错开节距，两组条纹相对应的光电元件所产生的信号彼此相差应的光电元件所产生的信号彼此相差相位，用于辨向。相位，用于辨向。其结构如其结构如图图3-2所示，输出波形如所示，输出波形如图图3-3所示。所示。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统绝对式旋转编码器绝对式旋转编码器绝对式旋转编码器，就是在码盘的每一转角
17、位置刻有表示该绝对式旋转编码器，就是在码盘的每一转角位置刻有表示该位置的唯一代码，通过读取编码盘上的代码来测定角位移。位置的唯一代码，通过读取编码盘上的代码来测定角位移。绝对式光电编码器的码盘采用绝对值编码。码盘按照其所有绝对式光电编码器的码盘采用绝对值编码。码盘按照其所有码制可以分为二进制码、循环码、十进制码、十六进制码等。码制可以分为二进制码、循环码、十进制码、十六进制码等。）接触式码盘）接触式码盘如如图图3-4所示为接触式四位二进制码盘示意图。在一个不导所示为接触式四位二进制码盘示意图。在一个不导电基体上做成许多金属区使其导电，其中涂黑部分为导电区，电基体上做成许多金属区使其导电，其中涂
18、黑部分为导电区，用用 “”表示，其他部分为绝缘区，用表示，其他部分为绝缘区，用 “”表示。这样，表示。这样，在每一个径向上，都有在每一个径向上，都有 “” “”组成的二进制代码。组成的二进制代码。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统 最里一圈是公用的，它和各码道所有导电部分连在一起，最里一圈是公用的，它和各码道所有导电部分连在一起，经电刷和电阻接电源正极。除公用圈以外，位二进制码盘经电刷和电阻接电源正极。除公用圈以外，位二进制码盘的圈码道上也都装有电刷，电刷经电阻接地，电刷的布置的圈码道上也都装有电刷，电刷经电阻接地，电刷的布置如图如图所示。由于码盘与被测轴连在一起，而电刷位置所示
19、。由于码盘与被测轴连在一起，而电刷位置是固定的，当码盘随被测轴一起转动时，电刷和码盘的位置是固定的，当码盘随被测轴一起转动时，电刷和码盘的位置发生相对变化，若电刷接触的是导电区，则经电刷、码盘、发生相对变化，若电刷接触的是导电区，则经电刷、码盘、电阻和电源形成回路，该回路中的电阻上有电流流过，为电阻和电源形成回路，该回路中的电阻上有电流流过，为 “”；反之，若电刷接触的是绝缘区，则不能形成回路，电；反之，若电刷接触的是绝缘区，则不能形成回路，电阻上无电流流过，为阻上无电流流过，为 “”。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统 ）绝对式光电码盘）绝对式光电码盘绝对式光电码盘与接触式码盘
20、结构相似，只是其中的黑白区绝对式光电码盘与接触式码盘结构相似，只是其中的黑白区域不表示导电区和绝缘区，而表示透光区和不透光区。编码域不表示导电区和绝缘区，而表示透光区和不透光区。编码盘的一侧安装光源，另一侧安装一排径向排列的光电元件，盘的一侧安装光源，另一侧安装一排径向排列的光电元件，每个光电元件对准一条码道。当光源产生的光线经透镜变成每个光电元件对准一条码道。当光源产生的光线经透镜变成一束平行光线，照射在码盘上时，如果是透光区，通过透光一束平行光线，照射在码盘上时，如果是透光区，通过透光区的光线被光电元件接收，并转换成电信号，输出为区的光线被光电元件接收，并转换成电信号，输出为 “”；如果是
21、不透光区，光线不能被光电元件接收，输出电信号；如果是不透光区，光线不能被光电元件接收，输出电信号为为 “”。上一页 下一页返回3.1主轴驱动系统主轴驱动系统如此，在任意角度都有如此，在任意角度都有 “” “”组成的二进制代码与之组成的二进制代码与之对应。输出的二进制代码即代表了转轴的对应位置，即实现对应。输出的二进制代码即代表了转轴的对应位置，即实现了角位移的绝对值测量。了角位移的绝对值测量。绝对式光电编码器的码盘大都采用循环码盘绝对式光电编码器的码盘大都采用循环码盘 （也称格雷码盘）（也称格雷码盘），格雷码盘如，格雷码盘如图图3-5所示，格雷码的特点是任意相邻的两个所示，格雷码的特点是任意相
22、邻的两个代码之间只改变一位二进制数，这样即使码盘制作和光电元代码之间只改变一位二进制数，这样即使码盘制作和光电元器件安装不很准确，也只能读成相邻两个数中的一个，产生器件安装不很准确，也只能读成相邻两个数中的一个，产生的误差最多不超过的误差最多不超过 “”，可消除非单值性误差。，可消除非单值性误差。上一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主轴编码器和变频器接口主轴编码器和变频器接口主轴编码器接口主轴编码器接口数控系统通过数控系统通过 接口与主轴编码器接口与主轴编码器连接，接口定义及连接如连接，接口定义及连接如图图3-6和和图图3-7所示，连接时采用所示，连接时采用双绞线。双绞线。变频
23、器接口变频器接口数控系统通过数控系统通过 接口与主轴变频器接口与主轴变频器连接，接口定义及连接如连接，接口定义及连接如图图3-8和和图图3-9所示。所示。下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主轴变频器主轴变频器主轴变频器的控制信号主轴变频器的控制信号图图3-10为艾默生为艾默生 变频器外部连线，变频器外部连线，变频器的运行方式有种：点动运行、闭环运行、变频器的运行方式有种：点动运行、闭环运行、运行、多段速运行和普通运行。在数控车床主轴变频调速运行、多段速运行和普通运行。在数控车床主轴变频调速控制中，变频器采用外部端子控制，数控系统发出的控制中，变频器采用外部端子控制，数控系统发
24、出的 信号通过变频器的信号通过变频器的端子送入变频器，端子送入变频器，实现数字量设定转速对模拟量变频器输出的控制，电动机转实现数字量设定转速对模拟量变频器输出的控制，电动机转速的高低由数控系统输出的电压信号的大小来控制。速的高低由数控系统输出的电压信号的大小来控制。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主轴变频器的运行操作主轴变频器的运行操作图图3-11为艾默生变频器的操作面板，其操作如为艾默生变频器的操作面板，其操作如表表3-1，变频器接收运行命令的通道有种：操作面板、控，变频器接收运行命令的通道有种：操作面板、控制端子和串行口。制端子和串行口。上一页 下一页返回3.2
25、主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主要控制参数主要控制参数目前我国生产的数控机床包括从国外引进的数控机床，都有目前我国生产的数控机床包括从国外引进的数控机床，都有很多的参数要进行设定，其中有很多项的参数又是八位的，很多的参数要进行设定，其中有很多项的参数又是八位的，每一位都有其独立的含义。这些参数设定的正确与否将直接每一位都有其独立的含义。这些参数设定的正确与否将直接影响机床的正常工作及其性能的充分发挥。因此，了解和掌影响机床的正常工作及其性能的充分发挥。因此，了解和掌握这些参数无论是对机床制造厂还是对用户厂都是非常重要握这些参数无论是对机床制造厂还是对用户厂都是非常重要的。特别是用户厂如果
26、能熟练地掌握和应用这些参数，将会的。特别是用户厂如果能熟练地掌握和应用这些参数，将会使现有的数控机床的使用和性能的发挥上升到一个新水平。使现有的数控机床的使用和性能的发挥上升到一个新水平。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制系统参数系统参数 ：主轴转速模拟电压控制；：主轴转速模拟电压控制； ：主轴转速开关量控制。：主轴转速开关量控制。：按复位键时，不关闭、：按复位键时，不关闭、输出信号；、输出信号； ：按复位键时，关闭、：按复位键时，关闭、输出信号。、输出信号。：“润滑点动润滑点动”键为主轴点动功能；键为主轴点动功能； ：“润滑点动润滑点动”键为润滑功能。键为润滑功能。
27、上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主轴最高速度指令模拟电压输出为时电压偏置补偿值，主轴最高速度指令模拟电压输出为时电压偏置补偿值，设置值增大，输出电压相应提升。设置值增大，输出电压相应提升。设定范围：设定范围： （单位：）。（单位：）。：主轴最高速度指令模拟电压输出为时电压：主轴最高速度指令模拟电压输出为时电压偏置补偿值，输出电压相应提升。偏置补偿值，输出电压相应提升。设定范围：设定范围： （单位：）。（单位：）。主轴指令主轴指令 （）停止输出与主轴制动输出延迟时间。（）停止输出与主轴制动输出延迟时间。设定范围：（单位：）。设定范围：（单位：）。上一页 下一页返回3.
28、2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制主轴制动输出时间。主轴制动输出时间。设定范围：（单位：）。设定范围：（单位：）。主轴点动时间。主轴点动时间。设定范围：（单位：）。设定范围：（单位：）。主轴点动时的速度。主轴点动时的速度。设定范围：（单位：）。设定范围：（单位：）。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制变频器主要参数变频器主要参数：频率设置初值为：频率设置初值为，用操作面板，用操作面板、 键来调节；键来调节；：频率设置初值为：频率设置初值为，用端子来调，用端子来调节；节；：串行口频率设置初值取：串行口频率设置初值取 设置，通过串行口设置，通过串行口频率设置命令来改变设
29、定频率；频率设置命令来改变设定频率；：频率设置由端子模拟电压确定，输入电压范围：频率设置由端子模拟电压确定，输入电压范围：；上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制：频率设置由端子模拟电压确定，输入电压范围，：频率设置由端子模拟电压确定，输入电压范围，（跳线选择侧），（跳线选择侧），（跳线选择侧）；跳线选择侧）；：频率设置由端子脉冲：频率设置由端子脉冲 （）频率确定（）频率确定 （只能（只能由由 或或 输入），输入脉冲信号规格：电压范围输入），输入脉冲信号规格：电压范围，频率范围，频率范围。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制个位（设定频率掉电存储）
30、：变频器掉电或欠压时，个位（设定频率掉电存储）：变频器掉电或欠压时，.以当前实际频率设定值自动刷新；以当前实际频率设定值自动刷新；（设定频率掉电不存储）：变频器掉电或欠压时，（设定频率掉电不存储）：变频器掉电或欠压时，保持不变。保持不变。十位（停机设定频率保持）：变频器在停机时，频率设十位（停机设定频率保持）：变频器在停机时，频率设定值为最终修改值；定值为最终修改值；（停机设定频率恢复（停机设定频率恢复.）：变频器在停机时，自）：变频器在停机时，自动将频率设定值恢复到动将频率设定值恢复到.。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制当频率给定通道定义为数字给定当频率给定通道定
31、义为数字给定 （.、）、）时，该功能参数为变频器的初始设定频率。时，该功能参数为变频器的初始设定频率。有三种运行命令通道。有三种运行命令通道。.：操作面板运行命令通道，用操作面板上的：操作面板运行命令通道，用操作面板上的 、键进行启停；、键进行启停；：端子运行命令通道，用外部控制端子：端子运行命令通道，用外部控制端子 、等进行启停；、等进行启停；：串行口运行命令通道，通过串行口进行启停。：串行口运行命令通道，通过串行口进行启停。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制该功能适合于操作面板运行命令通道和串行口运行命令通道，该功能适合于操作面板运行命令通道和串行口运行命令通道，
32、对端子运行通道无效。对端子运行通道无效。.：正转；：正转； ：反转。：反转。最大输出频率是变频器允许输出的最高频率。最大输出频率是变频器允许输出的最高频率。基本运行频率是变频器输出最高电压时对应的最小频率，一基本运行频率是变频器输出最高电压时对应的最小频率，一般是电动机的额定频率。般是电动机的额定频率。最大输出电压是变频器输出基本运行频率时，对应的输出电最大输出电压是变频器输出基本运行频率时，对应的输出电压，一般是电动机的额定电压。压，一般是电动机的额定电压。上一页 下一页返回3.2主轴接口连接与控制主轴接口连接与控制.：型：型 （恒转矩负载机型）；（恒转矩负载机型）；：型：型 （风机、水泵类
33、负载机型）。（风机、水泵类负载机型）。变频器出厂参数设置为型，如果要选择型要将该功能码变频器出厂参数设置为型，如果要选择型要将该功能码设置为。设置为。为了补偿低频转矩特性，可对输出电压作一些升补偿。本功为了补偿低频转矩特性，可对输出电压作一些升补偿。本功能码设为时为自动转矩提升方式；设为非时为手动转矩能码设为时为自动转矩提升方式；设为非时为手动转矩提升方式。提升方式。加速时间是指变频器从零频加速到最大输出频率加速时间是指变频器从零频加速到最大输出频率 （.）所需时间。减速时间是指变频器从最大输出频率所需时间。减速时间是指变频器从最大输出频率 （.）减至零频所需时间。减至零频所需时间。上一页返回
34、3.3数控车床主轴的具体电路控制数控车床主轴的具体电路控制数控机床主轴控制电路数控机床主轴控制电路数控机床主轴控制电路如数控机床主轴控制电路如图图3-12所示。所示。主轴控制电路分析主轴控制电路分析）主轴控制回路主电路连接）主轴控制回路主电路连接三相电源、通过空气开关三相电源、通过空气开关 、交流接触器、交流接触器 、变频器、连接到交流异步电动机。、变频器、连接到交流异步电动机。下一页返回3.3数控车床主轴的具体电路控制数控车床主轴的具体电路控制）主轴控制回路控制电路的连接）主轴控制回路控制电路的连接电动机转动方向控制：变频器正转控制端通过继电器电动机转动方向控制：变频器正转控制端通过继电器
35、的常开触点连接到公共端，反转控制端的常开触点连接到公共端，反转控制端通过继电器通过继电器 的常开触点连接到的常开触点连接到 公共端。继电器公共端。继电器、的线圈连接到数控系统的接口的第、的线圈连接到数控系统的接口的第、第脚，通过继电器、控制主轴的正转与、第脚，通过继电器、控制主轴的正转与反转。反转。电动机速度控制：变频器速度控制脚连接到数控系统电动机速度控制：变频器速度控制脚连接到数控系统 接口的第脚，变频器接口的第脚，变频器 脚连接到数控系脚连接到数控系统统 接口的第接口的第 脚。通过脚。通过 接口、接口、两脚产生的直流电压控制主轴电动机的转速。两脚产生的直流电压控制主轴电动机的转速。上一页
36、返回3.4主轴不能启动故障诊断与维修实主轴不能启动故障诊断与维修实例分析例分析典型故障分析典型故障分析例例-故障现象：主轴不能转动故障现象：主轴不能转动故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机无论正转故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机无论正转反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待机状态，继电器、均能按照数控系统的功能实机状态，继电器、均能按照数控系统的功能实现闭合，用万用表测量变频器的现闭合，用万用表测量变频器的 、两脚发现没、两脚发现没有电压，断电测试、与接口的连接线，有电压，断电测试、与接口的连接线，发现已开路
37、，恢复连接线上电测试功能正常，故障排发现已开路，恢复连接线上电测试功能正常，故障排除。除。下一页返回3.4主轴不能启动故障诊断与维修实主轴不能启动故障诊断与维修实例分析例分析例例-故障现象：主轴电动机只能正转不能反转故障现象：主轴电动机只能正转不能反转故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机只能正转故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机只能正转不能反转，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待机状态，不能反转，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待机状态，继电器、均能按照数控系统的功能实现闭合，继电器、均能按照数控系统的功能实现闭合，用万用表测量对之间的电压，发现无论用万用表测量对之间的电
38、压，发现无论闭合以否对之间的电压都没有变化，拆开继电闭合以否对之间的电压都没有变化，拆开继电器器 观察发现观察发现 的触点已经损坏，更换上电的触点已经损坏，更换上电测试，功能正常，故障排除。测试，功能正常，故障排除。上一页 下一页返回3.4主轴不能启动故障诊断与维修实主轴不能启动故障诊断与维修实例分析例分析例例-故障现象：主轴不能转动故障现象：主轴不能转动故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机无论正转故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机无论正转反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器有号反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器有号报警，查阅变频器说明书得知号报警是电源缺相报报警，
39、查阅变频器说明书得知号报警是电源缺相报警，用万用表测试变频器电源输入端发现缺少一相电源，测警，用万用表测试变频器电源输入端发现缺少一相电源，测试空气开关输入端电压正常，测试输出端发现电源缺试空气开关输入端电压正常，测试输出端发现电源缺相，拆下空气开关相，拆下空气开关 检查发现已损坏，更换上电检查发现已损坏，更换上电测试功能正常，故障排除。测试功能正常，故障排除。上一页 下一页返回3.4主轴不能启动故障诊断与维修实主轴不能启动故障诊断与维修实例分析例分析例例-故障现象：主轴不能转动故障现象：主轴不能转动故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动机无论正转故障分析与处理：操作数控系统，发现主轴电动
40、机无论正转反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待反转都不能转动，打开控制柜观察发现变频器已上电处于待机状态，继电器、均能按照数控系统的功能实机状态，继电器、均能按照数控系统的功能实现闭合，用万用表测量变频器的现闭合，用万用表测量变频器的 、两脚已经有、两脚已经有电压，用万用表测量电压，用万用表测量 、对、对 之间已有电压之间已有电压变化，打开变频器参数查看，发现变频器变化，打开变频器参数查看，发现变频器.号参数号参数 （频率给定通道选择）已由原来的（频率给定通道选择）已由原来的 模拟给定改为数字模拟给定改为数字给定面板操作，把参数恢复上电测试，功能正常故障排除。给定面板操作，把参
41、数恢复上电测试，功能正常故障排除。上一页 下一页返回3.4主轴不能启动故障诊断与维修实主轴不能启动故障诊断与维修实例分析例分析其他故障分析其他故障分析带变频器的主轴不转带变频器的主轴不转带变频器的主轴不转故障分析与处理如带变频器的主轴不转故障分析与处理如表表3-2所示。所示。主轴转速不受控制主轴转速不受控制主轴转速不受控制的故障分析与处理如主轴转速不受控制的故障分析与处理如表表3-3所示。所示。主轴启动后立即停止主轴启动后立即停止主轴启动后立即停止的故障分析与处理如主轴启动后立即停止的故障分析与处理如表表3-4所示。所示。上一页返回图图3-1增量式光电编码器险测装置增量式光电编码器险测装置返回
42、图图3-2增量式光电编码器结构增量式光电编码器结构ins意意图图1-转釉转釉;2-光源光源;3-光栏板光栏板;4-零标志槽零标志槽;5-光电儿件光电儿件;6-光电码盘光电码盘;7-印印制电路板制电路板; 8-电源及信号线连接座电源及信号线连接座返回图图3-3增量式光电编码器输出波形增量式光电编码器输出波形返回图图3-4接触式四位进制码盘接触式四位进制码盘返回图图3-5 4位格宙码盘图位格宙码盘图返回图图3-6 XS32编码器接日定义编码器接日定义返回图图3-7 CSK980TD与编码器的连接与编码器的连接返回图图3-8 XS37模拟主釉接日定义模拟主釉接日定义返回图图3-9 CSK980TD与变频器的连接与变频器的连接返回图图3-10 Ev2000变频器外部连线图变频器外部连线图返回图图3-11EV变频器操作面板图变频器操作面板图返回表表3-1 EV2000变频器面板功能表变频器面板功能表返回图图3-12数控车床主釉控制电路图数控车床主釉控制电路图返回表表3-2带变频器的主轴不转故障分析带变频器的主轴不转故障分析与处理与处理返回表表3-3主轴转速不受控制的故障分析主轴转速不受控制的故障分析与处理与处理返回表表3-4主轴启动后立即停止的故障分主轴启动后立即停止的故障分析与处理析与处理返回
