故障 :启动电源按钮后,伺服驱动板无直流动力电源,CNC显示报母线电压低,系统关断XY驱动电路的电源接触器。
检修 :现场试验启动电源时,XY驱动电路三相220VAC动力电源供电接触器吸合一下,但不一会就跳开,CNC屏幕显示undervoltage,电压低报警,实际检测没有母线电压。经查,三相220VAC电源其中两根线通过一个继电器的常开触点接到一个三相整流桥,同时还接到两个小功率二极管,其中一个二极管串联一个电感后连一个450V/3.3μF电容,在电容上产生一个电压,此电压引入到一个比较器LM393的正向输入端,如果电压足够,比较器翻转输出高电平,去控制一个IGBT的门极,从而将整流后的直流引到XY轴驱动IGBT的P、N端。如图6.20所示。
图6.20 双轴驱动器电路板
图6.20 双轴驱动器电路板
用测试仪在线检查电容, VI 曲线已经严重畸变,实测电容量为2μF左右,拆下电容,发现电容引脚有锈蚀痕迹。以上说明此电容已经失效,不能产生一个正确的电压使比较器控制轴驱动器得电,从而系统检测电压不足,自关断接触器保护动作。更换同规格电容后,驱动器装上通电,一切正常。
安川CIMR-VMW2015变频器运行一段时间报过流故障 :此变频器为一日系车床的主轴驱动变频器,用户自述车床开启数小时内可以正常工作,但时间一久,变频器就会报过流。
检修 :此变频器使用15年以上,根据故障情况不难联想极有可能为电解电容失效引起的故障。变频器分为电源板、主控板、驱动板和模块几部分,电源板上有10个电容,测 VI 曲线,椭圆正常,容量也未下降。驱动板上有12个厚膜电路,每个厚膜电路外接1个22μF/25V电解电容,在线测试仪测 VI 曲线,其中3个椭圆曲线严重歪斜。推测冷机时,电解电容尚保持一定的容量,通电时间一久,内部发热使得容量严重下降,ESR迅速增加,电容参数恶化,不能提供给相应的厚膜驱动电路正确的电压,导致模块被错误驱动,电流很大,触发系统过流报警。维修前用户使用不到一个小时就过流报警,将驱动板上12个22μF/25V 电容全部更换后,用户使用两天内未见故障重现,视为修复。
FANUC伺服驱动器不能修改参数故障 :一台FANUC型号伺服驱动器,用户试图修改参数时,反映不能读出参数,交某专业维修公司数次维修也未能修好,送至我公司尝试再次维修。
检修 :观察驱动器板有一枚外接3.6V锂电池,顺电池正极电压去向找到相应的芯片,发现是通过一个二极管接到一个74HC00的电源端。整机未通电时,74HC00电源脚14脚也有3V以上电压,通电后5V电压加到14脚,二极管截止,电池不输出电流给其他元件。74HC00的与非逻辑输出脚与板上RAM芯片的片选信号线相连,参数就存在这个RAM芯片内,这个信号与参数能否读写相关。因为74HC00的正常工作电压可以低至2V,所以整机不通电时测74HC00的各输入输出脚电压,应符合与非门逻辑。实际测量时有一个与非门不符合,本应输出高电平,实测0.1V为低电位。发现74HC00曾被取下过。用热风枪吹下,使用程序烧录器的逻辑芯片测试功能,发现能够通过测试,遂重新焊回板上,复测电压逻辑还是不对。检查对应脚位的元件连接网络,未发现短路,用洗板水清洗芯片及周边部位电路板,确保不因腐蚀杂质引起漏电而导致逻辑错误,经过以上处理后,复测发现芯片还是逻辑错误。无奈再将74HC00拆下,用万用表测各脚对GND脚电阻,发现4个与非门的某一个门的对地电阻只有9kΩ,而其他三个门对地电阻有数百千欧姆且一致,说明74HC00内部有异常,更换新的74HC00芯片,复测逻辑完全正常。交用户试机,用户可以读出芯片参数,但参数已乱,找一样机型的驱动器对照重新输入参数,机器工作正常。
FANUC伺服驱动器风扇故障报警故障 :一台FANUC型号伺服驱动器数码管显示XX,查故障代码对应的故障解释为:风扇故障。用户更换相同风扇后,通电,故障依旧。
检修 :将风扇插头拔掉,取出风扇,通24VDC测试电压,风扇转动正常,电源电流与风扇标称一致。同时将数字万用表置二极管挡,红表笔接三线风扇的检测线,黑表笔接负极,测风扇内部检测电路OC门(集电极开路)晶体管截止和导通情况。实测通电时,二极管挡显示0.6V检测线对地导通,不通电时显示截止,说明风扇正常。顺着风扇检测线检查,此线从端子接入到主控板,然后通过主控板和驱动板之间的桥接小板接到逻辑芯片74HC14的某个输入端,经缓冲放大后接CPU的I/O口,如果此信号为低电平,则CPU判断风扇正常,高电平则报警。万用表测风扇信号检测端到74HC14输入端,直通正常。万用表测74HC14各脚位对地电阻,未见短路。伺服驱动器只通控制部分的电源,万用表测风扇输出脚对地电压始终有19V。顺着风扇的信号检测线检查,无意中测得信号线对 24V电源端只有二十几欧姆的阻值,发现在主板和驱动板之间的连接小板上有一处相邻焊盘的短路,将短路点清理后,通电复测信号检测线的对地电压为0V,故障修复。驱动器连接小板见图6.21。
图6.21 驱动器连接小板
纱厂纱锭卷绕电机驱动器失效故障 :某型德国设备PAPST电机驱动器VARIOTRONIC驱动电机力矩不够,用手能轻易止动,不能卷绕纱锭。
检修 :此板为小功率的三相电机驱动控制板,原理与常见变频器的驱动部分颇相似,只是因为电压低功率小,没有使用变压器、光耦等元件。电路板实物如图6.22所示。