SEW伺服驱动器维修十种案例讲解

  伺服驱动系统的作用：

　　伺服驱动系统是数控单元与机床之间的连接。通过伺服驱动系统将数控装置发送的控制信息转换为坐标轴的运动，完成程序规定的操作。伺服驱动系统是数控机床的重要组成部分。伺服驱动系统的功能如下：

　　(1)伺服驱动系统具有放大控制信号的能力;

　　(2)根据CNC单元发送的控制信号控制机床运动部件的位置和速度。

　　2型数控机床伺服驱动系统要求：

　　数控机床结合了传统自动机床、精密机床和通用机床的优点，将高效率、高精度和高灵活性结合起来。

　　(1)可逆运行

　　(2)宽调速范围

　　(3)具有足够的传动刚度和速度稳定性。

　　(4)无超调快速响应

　　(5)高精度

　　(6)低速大扭矩

　　第二、伺服驱动系统的分类

　　数控机床的伺服驱动系统根据其使用和功能分为进给驱动系统和主轴驱动系统，根据其控制原理和位置检测反馈环节的有无，分为开环系统和闭环系统;根据驱动执行机构的作用原理，它是电液伺服驱动系统和电伺服驱动系统。电伺服驱动系统进一步分为直流伺服驱动系统和交流伺服驱动系统。

　　(1)进给传动和主轴传动

　　进给驱动是数控机床工作台或刀柱坐标的控制系统，控制机床各轴的切削进给运动，并提供切削过程所需的扭矩。主轴驱动器控制机床主轴的旋转运动，为机床主轴提供驱动力和所需的切削力。一般来说，对于进给驱动系统，主要关心的是其转矩大小、调节范围的大小和调整精度的水平，以及动态响应速度的速度。对于主轴驱动系统，主要关心的是它是否具有足够的功率、宽的恒功率调节范围和速度调节范围。

　　(2)开环控制与闭环控制

　　数控机床伺服驱动系统的基本组成如图所示。根据反馈检测单元的存在与否，将数控机床伺服驱动系统分为开环和闭环。这两种类型的伺服驱动系统的基本部件是不相同的。但无论是哪种类型，致动器及其驱动控制单元都是必不可少的。驱动控制单元的功能是将进给命令转换为驱动致动器所需的信号的形式，从而将信号转换为相应的机械位移。

　　开环伺服驱动系统由驱动控制单元、执行机构和机床组成。通常，执行机构是步进电机。执行器对系统的特性有重大影响。

　　闭环伺服驱动系统包括致动器、驱动控制单元、机床、反馈检测单元和比较控制环节。反馈检测单元反馈工作台的实际位置并将其反馈给比较控制链路。比较控制环节将指令信号和反馈信号进行比较，并将两者之间的差值用作由驱动控制单元驱动和控制的伺服系统的下列误差。组件驱动表移动。

　　在CNC系统中，由于计算机的引入，比较控制环节的功能由软件完成，这导致了系统结构的一些变化，但基本上由执行机构、反馈检测单元、比较控制环节、驱动器组成。控制单元和机床。

　　(3)直流伺服驱动与交流伺服驱动

　　20世纪70年代和80年代初，数控机床采用直流伺服驱动。直流大惯量伺服电机调速性能好，输出转矩大，过载能力强。此外，由于电机惯量等于机床传动部件的惯量，所以在形成闭环后容易调整。直流中小惯性伺服电机及其大功率晶体管脉宽调制驱动装置更适合数控机床频繁启动、制动、快速定位和切削的要求。然而，直流电动机的大特点之一是存在电刷和机械换向器，这限制了它向大容量、高压和高速发展，限制了它的应用。

　　20世纪80年代，交流电机调速技术在电机控制领域取得了突破性进展。交流伺服驱动系统进入了电气传动速度控制的各个领域。交流伺服驱动系统的大优点是易于维修，制造简单，易于大容量、高速度开发，适用于恶劣环境。同时，从减小伺服驱动系统尺寸、提高可靠性的角度考虑，采用交流电机比采用直流电机更为合理。

　　三、数控机床伺服系统故障诊断

　　数控机床伺服系统故障与机床总故障的比率较高。由于伺服系统中涉及的诸多环节，以及各种技术原理，很难对诊断进行维修。因此，有必要总结一些故障诊断方法。

　　通过位置伺服系统对CNC机床主轴进行定位。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。(半)闭环控制的特点是任何链路的故障可能导致不准确、不稳定或无效的系统定位。故障诊断和定位是维护的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特点，对系统进行分解和判断是一种有效的方法。