西門子伺服驅(qū)動器發(fā)生故障診斷
一、看
接手一臺故障伺服驅(qū)動器后，拆掉伺服驅(qū)動器外殼并清理完衛(wèi)生，先根據(jù)變頻器故障類型有針對性地用雙眼仔細(xì)觀察線路板上相關(guān)元器件的外觀形狀、完整性等。此法對于充電電阻、濾波電解電容、IGBT/整流橋模塊甚至PCB線路板等好壞的初步判斷有非常重要的幫助。圖一所示，為某品牌75KW變頻器使用過程中發(fā)生顯示屏顯示數(shù)值時有時無；主板輸出DC10V電源隨之間歇有無之故障。拆機(jī)后筆者一眼便找到了故障原因所在——開關(guān)電源去往主板＋15V電源支路所用整流二極管因開焊打火，致使PCB板燒蝕嚴(yán)重所導(dǎo)致！
二、聽
該方法主要針對伺服驅(qū)動器三個方面：首先是判斷直流母線充電繼電器/接觸器吸合是否正常，這對排除變頻器運(yùn)行過程中報欠壓故障非常重要。再者細(xì)聽開關(guān)電源所用變壓器有無異響，這對于初步判定開關(guān)電源部分是否存在過載現(xiàn)象，同樣十分有效。最后就是針對變頻器散熱風(fēng)扇運(yùn)行情況的監(jiān)聽。
三、摸
在伺服驅(qū)動器出現(xiàn)故障斷電后，迅速拆機(jī)并做好防護(hù)工作用手指肚快速觸摸變頻器內(nèi)部線路板上的相關(guān)電子元器件、IC集成塊等。一旦發(fā)現(xiàn)某些元件同比溫升明顯，則故障必在它身上或者其周圍線路當(dāng)中！圖二展示的為某品牌35KW變頻器，因直流母線電壓監(jiān)測電阻阻值變質(zhì)而引發(fā)直流母線過電壓保護(hù)，感覺到事發(fā)時電阻所散發(fā)出的熱量有多高！
四、壓
當(dāng)變頻器工作中如果出現(xiàn)工作時好時壞現(xiàn)象，有可能是內(nèi)部線路當(dāng)中有某些元件發(fā)生開焊故障所致。對于一些管腳排列細(xì)密且眾多的貼片IC而言，單純憑借肉眼觀察發(fā)現(xiàn)有無問題實屬不易。原創(chuàng) 版權(quán)所有！此刻我們不妨借助絕緣的塑料棒/木棒（嚴(yán)禁使用導(dǎo)電的金屬物品），在通電狀態(tài)下適當(dāng)用力按壓懷疑的元件。該方法對于排除小型貼片元件尤其是貼片式IC十分有效，不過在操作時一定要做好防觸電、防短路工作。
五、敲
敲這種方法是針對第四種檢測方法的補(bǔ)充，畢竟第四種方法僅能對小型的貼片元件行之有效，而對于部分大功率電子元器件或者存在高壓危險的線路部分則不太方便操作。對此我們可改壓為敲，利用絕緣工具在懷疑故障點(diǎn)附近適當(dāng)用力敲擊，大多數(shù)情況下是能快速鎖定故障對象的。，用該種方法檢測到的引發(fā)某小容量變頻器間歇報超壓故障的元件虛焊點(diǎn)！
西門子伺服驅(qū)動器常見故障分析
第一．電機(jī)上電，機(jī)械運(yùn)動異常快速(飛車)出現(xiàn)這種伺服整機(jī)系統(tǒng)故障: 此類故障，應(yīng)在檢查位置控制單元和速度控制單元的同時，還應(yīng)檢查：
①脈沖編碼器接線是否錯誤；
②脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞；
③檢查測速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。一般這類現(xiàn)象應(yīng)由專業(yè)的電路板維修技術(shù)人員處理，負(fù)責(zé)可能會造成更嚴(yán)重的后果。
第二．電機(jī)上電，機(jī)械振蕩(加／減速時)引發(fā)此類故障的常見原因有：
①脈沖編碼器出現(xiàn)故障。此時應(yīng)檢查伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定，電路板維修檢測電流是否穩(wěn)定，同時，速度檢測單元反饋線端子上的電壓是否在某幾點(diǎn)電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器；
②脈沖編碼器十字聯(lián)軸節(jié)可能損壞，導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測到的速度不同步，更換聯(lián)軸節(jié)；
③測速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)故障。修復(fù)，更換測速機(jī)。維修實踐中，測速機(jī)電刷磨損、卡阻故障較多，此時應(yīng)拆下測速機(jī)的電刷，用綱砂紙打磨幾下，同時清掃換向器的污垢，再重新裝好。
第三．主軸不能定向移動或定向移動不到位出現(xiàn)這種伺服整機(jī)系統(tǒng)故障: 此類故障,應(yīng)在檢查定向控制電路的設(shè)置調(diào)整、檢查定向板、主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時，還應(yīng)檢查位置檢測器(編碼器)的輸出波形是否正常來判斷編碼器的好壞(應(yīng)注意在設(shè)備正常時測錄編碼器的正常輸出波形，以便故障時查對)。
第四．坐標(biāo)軸進(jìn)給時振動:坐標(biāo)軸進(jìn)給時振動應(yīng)檢查電機(jī)線圈、機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接、伺服系統(tǒng)、脈沖編碼器、聯(lián)軸節(jié)、測速機(jī)。
第五．伺服電機(jī)出現(xiàn)NC錯誤報警: NC報警中因程序錯誤，操作錯誤引起的報警。如FANUC6ME系統(tǒng)的Nc出現(xiàn)090.091報警，原因可能是：
①主電路故障和進(jìn)給速度太低引起；
②脈沖編碼器不良；
③脈沖編碼器電源電壓太低(此時調(diào)整電源15V電壓，使主電路板的+5V端子上的電壓值在4.95-5.10V內(nèi))；
④沒有輸人脈沖編碼器的一轉(zhuǎn)信號而不能正常執(zhí)行參考點(diǎn)返回。
第六.伺服系統(tǒng)報警: 伺服系統(tǒng)故障時常出現(xiàn)如下的報警號，如FANUC6ME系統(tǒng)的416、426、436、446、456伺服報警；STEMENS880系統(tǒng)的1364伺服報警；STEEMENS8系統(tǒng)的114、104等伺服報警，此時應(yīng)檢查： 1、軸脈沖編碼器反饋信號斷線、短路和信號丟失，用示渡器測A、B相一轉(zhuǎn)信號，看其是否正常； 2、編碼器內(nèi)部故障，造成信號無法正確接收，檢查其受到污染、太臟、變形等。
(1)西門子伺服電機(jī)維修之OH報警。
OH為速度控制單元過熱報警，發(fā)生這個報警的可能原因有：
①印制電路板上S1設(shè)定不正確。
②伺服單元過熱。散熱片上熱動開關(guān)動作，在驅(qū)動器無硬件損壞或不良時，可通過改變切削條件或負(fù)載，排除報警。
③再生放電單元過熱。可能是Q1不良，當(dāng)驅(qū)動器無硬件不良時，可通過改變加減速頻率，減輕負(fù)荷，排除報警。
④電源變壓器過熱。當(dāng)變壓器及溫度檢測開關(guān)正常時，可通過改變切削條件，減輕負(fù)荷，排除報警，或更換變壓器。 ⑤電柜散熱器的過熱開關(guān)動作，原因是電柜過熱。若在室溫下開關(guān)仍動作，則需要更換溫度檢測開關(guān)。
(2)西門子伺服電機(jī)維修之FBAL報警。
FBAL是脈沖編碼器連接出錯報警，出現(xiàn)報警的原因通常有以下幾種：
①編碼器電纜連接不良或脈沖編碼器本身不良。
②外部位置檢測器信號出錯。
③速度控制單元的檢測回路不良。
④電動機(jī)與機(jī)械間的間隙太大。
(3)西門子伺服電機(jī)維修之OFAL報警。
數(shù)字伺服參數(shù)設(shè)定錯誤，這時需改變數(shù)字伺服的有關(guān)參數(shù)的設(shè)定。對于FANUC0系統(tǒng)，相關(guān)參數(shù)是8100，8101，8121，8122，8123以及8153~8157等；對于10/11/12/15系統(tǒng)，相關(guān)參數(shù)為1804，1806，1875，1876，1879，1891以及1865~1869等。
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