FANUC数控直流主轴驱动系统的故障诊断

1.主轴电机不转

引起主轴不转的原因主要有：

印制电路板不良或表面太脏。

触发脉冲电路故障，晶闸管无触发脉冲产生。

主轴电动机动力线断线或电动机与主轴驱动器连接不良。

机械联接脱落，如高/低档齿轮切换用的离合器啮合不良。

机床负载太大。

控制信号未满足主轴旋转的条件，如转向信号、速度给定电压未输入。

2.电动机转速异常或转速不稳定

引起电动机转速异常或转速不稳定的原因有：

D／A转换器故障。

测速发电动断线或测速机不良。

速度指令电压不良。

电动机不良，如：励磁丧失等。

电动机负荷过重。

驱动器不良。

3.主轴电动机振动或噪声太大

引起主轴电动机振动或噪声太大故障的原因有：

电源缺相或电源电压不正常。

驱动器上的电源开关设定错误(如：50／60Hz切换开关设定错误等

驱动器上的增益调整电路或颤动调整电路的调整不当。

电流反馈回路调整不当。

三相电源相序不正确。

电动机轴承存在故障。

主轴齿轮啮合不良或主轴负载太大。

4.发生过流报警

引起过流报警可能的原因有：

驱动器电流极限设定错误。

触发电路的同步触发脉冲不正确。

主轴电动机的电枢线圈内部存在局部短路。

驱动器的+15V控制电源存在故障。

5.速度变差过大

引起速度偏差的原因有：

机床切削负荷太重。

速度调节器或测速反馈回路的设定调节不当。

主轴负载过大、机械传动系统不良或制动器未松开。

电流调节器或电流反馈回路的设定调节不当。

6.熔断器熔丝熔断

引起熔断器熔丝熔断的原因主要有：

驱动器控制印制电路板不良（此时，通常驱动器的报警指示灯LED l亮）。

电动机不良，如：电枢线短路、电枢绕组短路或局部短路，电枢线对地短路等等。

测速发电机不良（此时，通常驱动器的报警指示灯LED l亮）。

输入电源相序不正确（此时，通常驱动器的报警指示灯LED3亮）。

输入电源存在缺相。

7.热继电器保护

这时驱动器的LED4灯亮，表示电动机存在过载。

8.电动机过热

这时驱动器的LED4灯亮，表示电动机连续过载，导致电动机温升超过。

9.过电压吸收器烧坏

通常情况下，它是由于外加电压过高或瞬间电网电压干扰引起的。

10.运转停止

这时驱动器的LED5灯亮，可能的原因有电源电压太低、控制电源存在故障等。

11.LED2灯亮

驱动器的LED2灯亮，表示主电动机励磁丧失，可能的原因是励磁断线、励磁回路不良等。

12.速度达不到最GAO转速

引起电动机速度达不到最gao转速的原因主要有：

电动机励磁电流调整过大。

励磁控制回路存在不良。

晶闸管整流部分太脏，造成直流母线电压过低或绝缘性能降低。

13.主轴在加/减速时工作不正常

造成此故障的原因主要有以下几种：

电动机加/减速电流极限设定、调整不当。

电流反馈回路设定、调整不当。

加/减速回路时间常数设定不当或电动机/负载间的惯量不匹配。

机械传动系统不良。

14.电动机电刷磨损严重或电刷上面有划痕

造成电动机电刷磨损严重或电刷面上有划痕的原因有：

主轴电动机连续长时间过载工作。

主轴电动机换向器表面太脏或有伤痕。

电刷上有切削液进入。

驱动器控制回路的设定、调整不当。

FANUC模拟式交流主轴驱动系统的维修工作量相对于直流驱动要小得多，通常可以通过驱动器上的指示灯状态进行故障诊断分析，以判断故障原因。

1．电源指示灯PIL不亮的故障诊断

A06B－10（ac model1－40）系列交流主轴电动机与A06B－6044系列交流主轴驱动器配套组成的模拟式交流主轴驱动系统系列产品，在主轴驱动器（A06B－6044）上设有1只发光二极管PIL（绿），用于指示驱动器电源。这一指示灯在正常工作状态下应一直保持“亮”的状态，若驱动器上的电源指示灯PL不亮，其原因主要有以下几种：

◆驱动器无电源输入。应检查驱动器电源输入端R、S、T的电压偏差是否在额定电压的－15％－＋10％范围。

◆驱动器电源输入熔断器中，有部分存在熔断。

◆驱动器的控制板上有熔断器熔断。

◆驱动器的连接器存在连接不良。

◆驱动器控制板不良。

2．运行过程中出现噪声和振动的故障诊断

若主轴电动机在加／减速过程中出现不正常的噪声与振动，则应进行如下检查。

第yi步，检查再生回路的F5、F6熔断器是否熔断，晶体管模块TM7和TM8的C－E极之间是否短路。

第二步，确认反馈回路电压TSA（CH20端）和ER（CH28端）信号是否有异常，如有异常进行第四步检查，否则执行第三步。

第三步，在电动机旋转过程中立即拔下CN2插头，并观察电动机是否有异常噪声。如有，则说明机床机械部分存在故障，否则说明主轴驱动单元控制部分不良。

第四步，检查振动周期是否与速度有关，如无关则应进行第五步检查，如有关，则可能的原因有

◆主轴电动机与主轴之间的齿轮传动比不合适。

◆主轴电动机的脉冲编码器不良。

◆主轴电动机不良。

◆主轴机械传动系统不良。

第五步，确认脉冲编码器反馈测量端（CH7）的波形占空比是否为1：1，如是，则可能是控制板不良或机械有故障；否则可能是电位器Rv18、HV19调整不当或脉冲编码器故障

3．电动机不转或旋转异常的故障诊断

当出现主电动机不转或旋转异常的现象时，应根据以下步骤进行分析检查。

第yi步，如果有报警指示灯亮，则按报警hao作相应的处理。

第二步，检查CHI端的ⅤCMD指令是否正常，如果正常，则执行第三步；如果不正常，则应检查CNC的速度给定S模拟量输出。若CNC的S模拟量输出正常，则可能是驱动器的S模拟量接收回路不良；若CNC无S模拟量输出，则应检查CNC及CNC与驱动器的连接。

第三步，确认是否有定向准停信号存在。如无，则执行第四步；如有，则取消定向准停信号。

第四步，在测量端CH3检查VCMD指令是否正确，如正确，则可能是速度调节器控制回路不良或伺服驱动器故障，如不正确，则可能的原因有：

◆无正、反转指令信号（SFR、SRV）输入

◆驱动器设定端S2设定不正确。◆速度调节器调整不良。

◆主轴定向准停控制用的磁传感器安装不良。

4．根据驱动器报警显示的故障诊断

FANUC模拟式交流主轴驱动器（AO6B－6044）上有4只发光二极管，专门用于显示驱动器报警，它们从右至左分别代表16进制的1、2、4、8，根据以上4只发光二极管的显示，可以组成相应的报警hao，报警hao对应的内容与引起报警的原因见文章《FANUC模拟交流主轴驱动器报警诊断表》。

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