發(fā)那科驅(qū)動(dòng)器維修

FANUC交流速度控制單元有多種規(guī)格，早期的交流伺服為模擬式，目前一般都使用數(shù)字式伺服，在數(shù)控機(jī)床中，常用的規(guī)格型號(hào)有以下幾種：

1)與FANUC交流伺服電動(dòng)機(jī)AC0、5、10、20M、20、30、30R等配套的模擬式交流速度控制單元。它是FANUC最早的AC伺服產(chǎn)品，速度控制單元采用正弦波PWM控制，大功率晶體管驅(qū)動(dòng)。在結(jié)構(gòu)形式上，可以分單軸獨(dú)立型、雙軸一體型、三軸一體型三種基本結(jié)構(gòu)。單軸獨(dú)立型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H102/H103/H104/H113等；雙軸一體型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H201/H202/H203等；三軸一體型速度控制單元，常用的型號(hào)有A06B-6050-H401/H402/H403/H404等，多與FANUC 11、0A、0B等系統(tǒng)配套使用。  

2)與FANUC交流S (L、T)系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的S (L、C)系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它是FANUC中期的AC伺服產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)器采用全數(shù)字正弦波PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)。其中，S系列用量最廣，規(guī)格最全；L系列只有單軸型結(jié)構(gòu)，常用的型號(hào)有A06B-6058-H001-H007/H102/H103等；C系列有單軸型、雙軸型兩種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6066-H002-H006等規(guī)格，常用的雙軸型有A06B-6066-H222~H224/H233、H234、H244等規(guī)格。

作為常用規(guī)格，S系列有單軸型、雙軸型、三軸型三種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6058-H001~H007/H023/H025等；常用的雙軸型有A06B-6058-H221~H231/H251-H253等規(guī)格；常用的三軸型有A06B-6058-H331-H334等規(guī)格；多與FANUC 0C、11、15系統(tǒng)配套使用。

3)與FANUC α/αC/αM/αL系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUC α系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它是FANUC當(dāng)前常用的AC伺服產(chǎn)品，驅(qū)動(dòng)器帶有IPM智能電源模塊，采用全數(shù)字正弦波PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)。FANUC α系列數(shù)字式交流速度控制單元有如下兩種基本結(jié)構(gòu)形式：

①各驅(qū)動(dòng)公用電源模塊(PSM)、伺服驅(qū)動(dòng)單元(SVM)為模塊化安裝的結(jié)構(gòu)形式，驅(qū)動(dòng)器可以是單軸型、雙軸型與三軸型三種結(jié)構(gòu)。常用的單軸型有A06B-6079-H101~H106等，常用的雙軸型有A06B-6079-H201~H208等規(guī)格，常用的三軸型有A06B-6079/6080-H301～H307等規(guī)格，多與FANUC 0C、15A/B、16A/B、18A、20、21系統(tǒng)配套使用。

②電源與驅(qū)動(dòng)器一體化(SVU型)的結(jié)構(gòu)形式，各驅(qū)動(dòng)器單元可以獨(dú)立安裝，有單軸型、雙軸型兩種結(jié)構(gòu)，常用的單軸型有A06B-6089-H10l~H106等規(guī)格，常用的雙軸型有A06B-6089-H201~H210等規(guī)格，多與FANUC 0C、0D、15A/B、16A/B、18A、20、21系統(tǒng)配套使用。

4)與FANUC β系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUC β系列數(shù)字式交流伺服驅(qū)動(dòng)器，它亦是FANUC當(dāng)前常用的AC伺服產(chǎn)品，采用電源與驅(qū)動(dòng)器一體化(SVU型)的結(jié)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)器帶有IPM智能電源模塊，采用全數(shù)字正弦波PWM控制，IGBT驅(qū)動(dòng)?？梢允褂肞WM接口、I/OLink接口，亦可以采用光纜接口。型號(hào)為A06B-6093-H101~H104/H151~H154//H111-H114，多與FANUC 0TD、PM01等經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)配套使用。

5)與FANUC αi系列伺服電動(dòng)機(jī)配套的FANUCα i系列伺服驅(qū)動(dòng)器是FANUC公司的最新產(chǎn)品，它在FANUC α系列的基礎(chǔ)上作了性能改進(jìn)。產(chǎn)品通過特殊的磁路設(shè)計(jì)與精密的電流控制以及精密的編碼器速度反饋，使轉(zhuǎn)矩波動(dòng)極小，加速性能優(yōu)異，可靠性極高。電動(dòng)機(jī)裝有16000000脈沖/轉(zhuǎn)極高精度的編碼器，作為速度、位置檢測器件，使系統(tǒng)的速度、位置控制達(dá)到了極高的精度。

α i系列驅(qū)動(dòng)器由電源模塊(PSM)、伺服驅(qū)動(dòng)器(SVM)、主軸驅(qū)動(dòng)器(SPM)等組成，伺服驅(qū)動(dòng)與主軸驅(qū)動(dòng)共用電源模塊，組成伺服/主軸一體化的結(jié)構(gòu)。伺服驅(qū)動(dòng)模塊有單軸型、雙軸型、三軸型三種基本規(guī)格。標(biāo)準(zhǔn)型(FANUC αi系列)為200VAC輸入，常用的單軸型有A06B-6114-H103~H109等，雙軸型有A06B-6114-H201-H211等，三軸型有A06B-6114-H301~H304等。高電壓輸入型(FANUC α i(HV)系列)為400VAC輸入，常用的單軸型有A06B--6124-H102~H109等，雙軸型有A06B-6124-H201-H211等，目前尚無三軸型結(jié)構(gòu)。FANUC αi系列交流數(shù)字伺服配套的數(shù)控系統(tǒng)主要有FANUC 0i、FANUC 15i/150i、FANUC16i/18i/l60i/180i/20i/21i等。

1．模擬式交流速度控制單元的故障檢測與維修

FANUC模擬式交流速度控制單元的故障診斷與維修方法與直流速度控制單元類似。對(duì)于“CRT無報(bào)警顯示的故障維修”的分析、處理方法與直流PWM速度控制單元一致，參見前述。

(1)速度控制單元上的指示燈報(bào)警  與直流PWM速度控制單元一樣，F(xiàn)ANUC模擬式交流速度控制單元亦設(shè)有報(bào)警指示燈，這些狀態(tài)指示燈的含義見表5-7。

表5-7  速度控制單元狀態(tài)指示燈一覽表

在正常的情況下，一旦電源接通，首先PRDY燈亮，然后是VRDY燈亮，如果不是這種情況，則說明速度控制單元存在故障。出現(xiàn)故障時(shí)，根據(jù)指示燈的提示，可按以下方法進(jìn)行故障診斷。

1)VRDY燈不亮。速度控制單元的VRDY燈不亮，表明速度控制單元未準(zhǔn)備好，速度控制單元的主回路斷路器(參見圖5-13、圖5-14、圖5-15)NFBl、NFB2跳閘，故障原因主要有以下幾種：

①主回路受到瞬時(shí)電壓沖擊或干擾。這時(shí)，可以通過重新合上斷路器NFBl、NFB2，再進(jìn)行開機(jī)試驗(yàn)，若故障不再出現(xiàn)，則可以繼續(xù)工作；否則，根據(jù)下面的步驟，進(jìn)行檢查。

②速度控制單元主回路的三相整流橋DS的整流二極管有損壞(可以參照圖5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬用表檢測)。

③速度控制單元交流主回路的浪涌吸收器ZNR有短路現(xiàn)象(可以參照圖5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬用表檢測)。

④速度控制單元直流母線上的濾波電容器C1~C4有短路現(xiàn)象(可以參照圖5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬用表檢測)。

⑤速度控制單元逆變晶體管模塊TMl~TM3有短路現(xiàn)象(可以參照圖5-13、圖5-14、圖5-15主回路原理圖，通過萬用表檢測)。

⑥速度控制單元不良。

⑦斷路器NBFl、NBF2不良。   

圖5-13、圖5-14、圖5-15分別為常用的單軸、雙軸、三軸型交流速度控制單元主回路原理圖，其余型號(hào)的原理與此相似。

2)HV報(bào)警。HV為速度控制單元過電壓報(bào)警，當(dāng)指示燈亮?xí)r代表輸入交流電壓過高或直流母線過電壓。故障可能的原因如下：

①輸入交流電壓過高。應(yīng)檢查伺服變壓器的輸入、輸出電壓，必要時(shí)調(diào)節(jié)變壓器變比。

②直流母線的直流電壓過高。應(yīng)檢查直流母線上的斬波管Q1、制動(dòng)電阻RM2、二極管D2以及外部制動(dòng)電阻是否損壞。  

③加減速時(shí)間設(shè)定不合理。故障在加減速時(shí)發(fā)生，應(yīng)檢查系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)中的加減速時(shí)間設(shè)定是否合理。

④機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)負(fù)載過重。檢查機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的負(fù)載、慣量是否太高；機(jī)械摩擦阻力是否正常。

3)HC報(bào)警。HC為速度控制單元過電流報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元過電流?？赡艿脑蛉缦拢?/span>

①主回路逆變晶體管TMl~TM3模塊不良。

②電動(dòng)機(jī)不良，電樞線間短路或電樞對(duì)地短路。

③逆變晶體管的直流輸出端短路或?qū)Φ囟搪贰?/span>

④速度控制單元不良。

為了判別過電流原因，維修時(shí)可以先取下伺服電動(dòng)機(jī)的電源線，將速度控制單元的設(shè)定端子S23短接，取消TG報(bào)警，然后開機(jī)試驗(yàn)。若故障消失，則證明過電流是由于外部原因(電動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)電源線的連接)引起的，應(yīng)重點(diǎn)檢查電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)電源線，若故障保持，則證明過電流故障在速度控制單元部，應(yīng)重點(diǎn)檢查逆變晶體管TMI~TM3模塊。

4)OVC報(bào)警。OVC為速度控制單元過載報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元發(fā)生了過載，其可能的原因是電動(dòng)機(jī)過流或編碼器連接不良。

5)LV報(bào)警

LV為速度控制單元電壓過低報(bào)警，指示燈亮表示速度控制單元的各種控制電壓過低，其可能的原因如下：

①速度控制單元的輔助控制電壓輸入ACl8V過低或無輸入。

②速度控制單元的輔助電源控制回路故障。

③速度控制單元的+5V熔斷器熔斷。

④瞬間電壓下降或電路干擾引起的偶然故障。

⑤速度控制單元不良。

6)TG報(bào)警。TG為速度控制單元斷線報(bào)警，指示燈亮表示伺服電動(dòng)機(jī)或脈沖編碼器斷線、連接不良：或速度控制單元設(shè)定錯(cuò)誤。

7)DC報(bào)警。DC為直流母線過電壓報(bào)警，與其相關(guān)的原因主要是直流母線的斬波管Q1、制動(dòng)電阻RM2、二極管以及外部制動(dòng)電阻不良。

維修時(shí)應(yīng)注意：如果在電源接通的瞬間就發(fā)生DC報(bào)警，這時(shí)不可以頻繁進(jìn)行電源的通、斷，否則易引起制動(dòng)電阻的損壞。