電子工業(yè)的飛速發(fā)展，使各種集成度高、性能先進(jìn)的調(diào)速驅(qū)動(dòng)層出不窮，給數(shù)控機(jī)床的更新?lián)Q代提供了有利條件，但對(duì)于目前大中型企業(yè)還無(wú)法將舊數(shù)控機(jī)床全部改造的現(xiàn)實(shí)，修理舊的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，仍是數(shù)控機(jī)床維修戰(zhàn)線(xiàn)上的一項(xiàng)艱巨任務(wù)。下面就談?wù)劰P者在數(shù)控機(jī)床維修主回路采用錯(cuò)位選觸無(wú)環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控臥、立式車(chē)床中所遇到的部分故障及處理方法，供同行們參考。

  數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例一

  故障現(xiàn)象：1.8m數(shù)控臥車(chē)在停車(chē)時(shí)發(fā)出巨大響聲，同時(shí)車(chē)間總電源跳閘。 

  檢查：(1)車(chē)間電工對(duì)供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，跳閘的自動(dòng)空氣斷路器所在處，因環(huán)境潮濕開(kāi)關(guān)盒內(nèi)自動(dòng)跳閘的連桿機(jī)構(gòu)已腐蝕，另外三相觸點(diǎn)中有一相觸點(diǎn)只有一小部分能接觸。(2)車(chē)間供電變壓器容量小，超負(fù)荷運(yùn)行。其正常的相電壓只有340V。(3)一只晶閘管已被燒壞，查看驅(qū)動(dòng)電路，B相觸發(fā)脈沖短小，只有正常觸發(fā)脈沖幅值的四分之一，進(jìn)一步查實(shí)為B相觸發(fā)電路中的放大管T3性能不好所致。 

  可控硅觸發(fā)脈沖電路如圖1所示，由于該圖原理簡(jiǎn)單，在此不予說(shuō)明。 

  分析：晶閘管在整流狀態(tài)下缺相和在逆變狀態(tài)下缺相結(jié)果是不同的。在整流狀態(tài)下總是觸發(fā)電位較高的晶閘管如SCR1，同時(shí)使前一相晶閘管SCR3承受反相電壓而關(guān)斷。在SCR3的關(guān)斷期間以反相阻斷狀態(tài)為主。即使后一個(gè)晶閘管不觸發(fā)，而SCR3到一定時(shí)刻也會(huì)因過(guò)零而自動(dòng)關(guān)斷。但如果是在停車(chē)降速時(shí)，即在逆變的情況下(同樣也是觸發(fā)電位較高的晶閘管導(dǎo)通，并使前一個(gè)晶閘管承受反壓而關(guān)斷)，這時(shí)的晶閘管在關(guān)斷時(shí)有很長(zhǎng)一段時(shí)間處于正向阻斷狀態(tài)。這樣，若后一個(gè)晶閘管不導(dǎo)通，由于電感L的放電作用，使該晶閘管再延續(xù)導(dǎo)通一個(gè)周期而進(jìn)入正半周，晶閘管將繼續(xù)導(dǎo)通下去，同時(shí)阻礙后面的晶閘管導(dǎo)通。于是，晶閘管輸出的正向電壓與電動(dòng)機(jī)電勢(shì)迭加產(chǎn)生很大的電流，這時(shí)即產(chǎn)生逆變顛覆，輕則燒壞保險(xiǎn)絲，重則燒壞晶閘管。如果車(chē)間的電壓供電系統(tǒng)正常，沒(méi)有大的波動(dòng)，也許不會(huì)燒壞晶閘管。交流電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，車(chē)間變壓器容量小，超負(fù)荷運(yùn)行，再加之B相正組觸發(fā)脈沖幅值小，及車(chē)間供電系統(tǒng)的總開(kāi)關(guān)盒的損壞等綜合原因造成了這次故障的發(fā)生。 

  處理：(1)更換自動(dòng)空氣斷路器。(2)更換新的晶閘管。

  數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例二 

  故障現(xiàn)象：1.8m臥車(chē)在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，花盤(pán)來(lái)回?cái)[動(dòng)。 

  檢查：測(cè)量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過(guò)了規(guī)定的范圍。 

  分析：在控制系統(tǒng)的放大電路中，高、低通濾波器可以濾掉，如：測(cè)速機(jī)反饋，電流反饋，電壓反饋中的各次諧波干擾信號(hào)，但無(wú)法濾除系統(tǒng)本身直流電源電路中的諧波分量，因它存在于整個(gè)系統(tǒng)中，這些諧波進(jìn)入放大器就會(huì)使放大器阻塞，使系統(tǒng)產(chǎn)生各種不正常的現(xiàn)象。在點(diǎn)動(dòng)狀態(tài)下，因電機(jī)的轉(zhuǎn)速較低，這些諧波已超過(guò)了點(diǎn)動(dòng)時(shí)的電壓值，造成了系統(tǒng)的振蕩，使主軸花盤(pán)來(lái)回?cái)[動(dòng)，而且一旦去除諧波信號(hào)，故障馬上消失。 

  處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測(cè)量紋波只有幾個(gè)毫伏后將電源板安裝好，開(kāi)機(jī)試運(yùn)行，故障消除。 

  數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例三 

  故障現(xiàn)象：5m立車(chē)在運(yùn)行加工中發(fā)出哐哐聲后，燒保險(xiǎn)。 

  檢查：發(fā)現(xiàn)5FC5FG、5RG5RQ正反組全無(wú)脈沖輸出(線(xiàn)路見(jiàn)圖2)，測(cè)量結(jié)果，IC7反相器損壞，又發(fā)現(xiàn)1FG1FC輸出波形較其他波形幅值低得多。 

  分析：5m立車(chē)主驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電壓由晶閘管全控橋反并聯(lián)整流電路提供。12路觸發(fā)脈沖中，有兩路消失，另一路觸發(fā)脈沖的幅值較其它正常觸發(fā)脈沖要短三分之一，當(dāng)出現(xiàn)哐哐的齒輪撞擊聲時(shí)，誤以為液壓馬達(dá)聯(lián)軸節(jié)處出現(xiàn)了問(wèn)題，但過(guò)了一會(huì)兒兩路保險(xiǎn)絲燒壞，實(shí)際上，在這次故障的前一段時(shí)間里已燒過(guò)兩次保險(xiǎn)，當(dāng)時(shí)只認(rèn)為是偶然的電網(wǎng)不穩(wěn)造成，因換上保險(xiǎn)絲后，故障就消除了。

  由于5m立車(chē)加工運(yùn)行時(shí)的轉(zhuǎn)速較低，雖然可控硅整流電路是橋式整流，但是線(xiàn)路中觸發(fā)脈沖丟失和幅值小同時(shí)存在時(shí)，也會(huì)造成電流不連續(xù)，輸出的電壓不穩(wěn)，從而使電機(jī)的轉(zhuǎn)速不穩(wěn)。一開(kāi)始出現(xiàn)的哐哐聲，實(shí)際就是轉(zhuǎn)速不穩(wěn)的表現(xiàn)。由于電流斷續(xù)而引起的燒保險(xiǎn)故障能發(fā)生在運(yùn)行后停車(chē)和正常運(yùn)行的任何時(shí)刻。  處理：將放大管T1(另一組觸發(fā)電路中的放大管，功能如圖2中的T7)及反相器IC7換下，故障消除。

  數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例四 

  故障現(xiàn)象：1.8m臥車(chē)主軸在停車(chē)時(shí)，發(fā)出巨大響聲，但保險(xiǎn)并未燒壞。 

  檢查：用診斷板按照說(shuō)明書(shū)中的步驟對(duì)系統(tǒng)參數(shù)重新調(diào)整，調(diào)整過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)線(xiàn)時(shí)間應(yīng)為15s，可是在故障時(shí)已調(diào)整為10s，另外增益電位器所調(diào)的位置也比要求的調(diào)得高，即使增益增大。 

  分析：所謂線(xiàn)時(shí)間是指系統(tǒng)的上升和下降時(shí)間。對(duì)于控制56kW的電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)線(xiàn)時(shí)間由15s改成了10s，那么電機(jī)產(chǎn)生的機(jī)械慣性會(huì)在停車(chē)時(shí)在齒輪上發(fā)出巨大響聲，從而使齒輪受到損害。 

  增大增益可以減少死區(qū)，使轉(zhuǎn)速誤差減小，但增益太大會(huì)使超調(diào)嚴(yán)重，給系統(tǒng)的暫態(tài)響應(yīng)帶來(lái)麻煩，加之線(xiàn)時(shí)間的減少，更加劇了機(jī)械的響聲。 

  驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的各種參數(shù)都要進(jìn)行嚴(yán)格的計(jì)算，并根據(jù)每臺(tái)電機(jī)及機(jī)械的實(shí)際情況，反復(fù)進(jìn)行調(diào)整而確定，盡管機(jī)床已運(yùn)行多年，各參數(shù)有的也發(fā)生了變化，但這種變化是微小的，在一般情況下，各電位器箭頭的位置不應(yīng)隨意改動(dòng)。 

  處理：(1)將線(xiàn)時(shí)間調(diào)整為15s。(2)將增益調(diào)小。 

  數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例五 

  現(xiàn)象：46″立車(chē)主軸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)突然停止，片刻后又繼續(xù)運(yùn)行，此種現(xiàn)象時(shí)有時(shí)無(wú)，毫無(wú)規(guī)律可循，當(dāng)出現(xiàn)停車(chē)故障時(shí)，計(jì)算機(jī)也無(wú)任何故障信號(hào)顯示，運(yùn)行幾天后，主軸就無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。 

  檢查：主控板中的DFP信號(hào)消失，當(dāng)用萬(wàn)用表測(cè)量T104晶體管Cji時(shí)，DFP信號(hào)又出現(xiàn)，但時(shí)間不長(zhǎng)又消失。再測(cè)量T104管的be、bc間的電壓已不正常。 

  分析：如圖3所示，DFP信號(hào)是在機(jī)床需要運(yùn)行(此時(shí)計(jì)算機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并無(wú)故障，由接口板送出的一個(gè)-4V的PRE啟動(dòng)電壓，該信號(hào)送入T98的發(fā)射ji從而使T105截止，T104導(dǎo)通，送出DFP的+20V信號(hào)，進(jìn)入脈沖放大電路，控制可控硅觸發(fā)脈沖的發(fā)出。若計(jì)算機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有故障，則PRE為0V，T104截止，T105導(dǎo)通，使DFP為0V，觸發(fā)脈沖無(wú)法發(fā)出。