(3) 零点漂移,需调整零速平衡和漂移补偿。 3.主轴异常噪声及振动
首先要区别异常噪声及振动发生在主轴机械部分还是在电气驱动部分。如为电气驱动部分故障,可能由以下原因导致:
(1) 交流驱动装置电路故障,需检查电路并维修; (2) 主轴驱动装置未调整好,需重新调整; (3) 测速装置故障,需维修或更换。 4.主轴定位抖动
主轴准停用于刀具交换、精镗退刀及齿轮换挡等场合,有机械准停控制、磁性传感器的电气准停控制及编码器型的准停控制三种实现方式。主轴定位抖动可能由以下原因导致:
(1) 减速或增益等参数设置不当,需重新设置参数;
(2) 定位液压缸活塞移动的限位开关失灵,需更换限位开关; (3) 发磁体和磁传感器之间的间隙发生变化,需调整间隙; (4) 磁传感器失灵,需更换磁传感器。 5.进给运动停止,主轴仍继续运转
当进行螺纹切削或用每转进给指令切削时,会出现这样的故障。可能由以下原因导致:
(1) 主轴编码器故障,需检查和维修;
(2) 脉冲的反馈信号丢失,需检查输入/输出接口; (3) 增益等参数设置不当,需重新设置参数。 6.转速偏离指令值
(1) 电动机过载,需调整切削用量或更换电动机;
(2)CNC 系统输出的主轴转速模拟量没有达到与转速指令对应的值,需调整CNC 系统输出电压;
(2) 测速装置有故障或速度反馈信号断线,需检查更换或重接;
(4) 主轴驱动装置故障,需检查定位并维修。 7.电动机过载
(1) 切削用量过大,需调整或重新设置切削用量;
(2) 频繁正、反转引起主轴电动机过热,需停机使电动机冷却。
运动控制系统重点
第一章 直流拖动控制系统
1.2 晶闸管—电动机系统的主要问题
1,在V-M调速系统中,当电流断续时,平均电压Udo(Udm)↑,等效R ↑↑(几~几十倍) 系统性能恶化,难控制。 2,V-M系统的机械特性:(如书本图1-11)
3,晶闸管触发与整流装置可看成是一个纯滞后环节。 1.3 PWM调速系统的主要问题 1,不可逆PWM变换器
(1)电压不可逆Ud=+ →转速不可逆
(2)电流不可逆Id=+ → 电机电动, 不可发电制动 (3)电流连续时Ud=ρUs
(4)电流断续(断续期间ud=Em)则Ud上升 2,电流可逆二象限PWM
(1)Ud=ρUs= + 电压不可逆→转速不可逆 (2)Id=(Ud-Em)/R= +/- 电流可逆→ →*电机状态可逆 (3)Ud>Em → Id=+ 电动
Ud (1)电压Ud可逆→电机转速可逆 (2)电流Id可逆→电机状态可逆:电动,发电(制动,减速) (3)电流连续,Ud不受断流影响 4,由于电流连续,电压稳定,机械特性线性好 1.4 反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计 1,调速范围:生产机械要求的电机最高和最低转速之比 n D?max nmin2,静差率:由理想空载到额定负载所对应的相对转速降?nN与理想空载转速n0之比 s?N n0 3,.调速范围、静差率和额定速降之间的关系 ?nN?nNnNs s??D? n0minnmin??nN?nN(1?s)4,一个调速系统的调速范围,是指在最低速时还能满足所需静差率的转速可调范围。 5,闭环系统结构: ?n 6,闭环调速系统静态流图 如上图所示:当?Uc, ?Udo, Id …….? n? 则: ? Un? ? ?Un? ? Uc? ? Ud0? ? n? 闭环系统的开环放大系数:K?KpKs?,Kp放大器的电压放大系数;Ks电力电子变换 Ce?器的电压放大系数。 7, 闭环:n?闭环空载n0c?闭环转速降?nc** UnKUnR/Ce?n0c???nc?Id? 1?K??1?K1?nop1?Kn0c为闭环空载转速,?nc为闭环转速降,?nop为开环转速降。 8,由于n0c= ?nop/(1+K)--闭环转速降更小,机械特性更硬;K越大 静态性能越好 9,抗扰能力:反馈控制能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的扰动作用(书本P25)。 10,如图所示: 11,限流的方法:(1)加积分给定环节--限制给定上升率,间接防起动过流 (2)根本方法--设直接限流环节 12,带限流(理想)机械特性 13,带电流截止负反馈调节的直流调速单闭环 (1)Ui=Rs(Id-Ic)+ --正值有效,负值取0 Ic=Ucom/Rs—转折电流 (2)n=0→堵转电流 Idb=Un*/Rs + Ic (3)机械特性 (4)系统的稳定条件:系统临界增益:Kc?Tm,当K﹤Kc时,系统稳定,当K﹥KcTs时,系统不稳定; 1.6 无静差PI调速系统 1,无静差系统:采用比例积分调节器的闭环调速系统则是无静差调速系统; 2,无静差的特点:(1)n=n*,Un=Un*,ΔUn=0,?n?0,s?0。 (2)前期(大偏差) P 为主,快速减小偏差;后期(小偏差) I 为主,逐渐消除偏差; 1.7 电压负反馈电流正反馈(补偿)调速 1,系统静态结构流图: 2,由结构图可得如下关系 (1)Uu*=Uf=γUd –βId →Ud=Uu*/γ+(β/γ)Id (2)n=(Ud-RId)/(CeΦ)=(Uu*/γ)/(CeΦ)-(R-β/γ)Id/(CeΦ) (3)电流补偿:β/γ= R 全补—不可能 > 过补—不稳定 < 欠补—工程常用