數(shù)控機(jī)床變頻器故障的診斷與維修

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，有效地促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高，比如數(shù)控機(jī)床的廣泛應(yīng)用，既提高了工業(yè)生產(chǎn)水平，又改善了產(chǎn)品的質(zhì)量。但在生產(chǎn)實(shí)際中，數(shù)控機(jī)床會(huì)出現(xiàn)各種故障，進(jìn)而影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。本文就數(shù)控機(jī)床變頻器故障的診斷與維修進(jìn)行研究，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期檢修與維護(hù)，并對(duì)典型故障進(jìn)行深入分析，形成系統(tǒng)的處理預(yù)案，以為數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;變頻器故障;診斷;維修

1變頻器簡(jiǎn)介

變頻器廣泛運(yùn)用于日常生活中，它主要的作用是改變交流電機(jī)的供電頻率，以達(dá)到平滑電機(jī)控制的使用目的。變頻器停止工作一般存在兩種情況，一是變頻器的運(yùn)行參數(shù)設(shè)定不合適，外部情況不滿足設(shè)備的運(yùn)行條件，產(chǎn)生保護(hù)機(jī)制停止工作，另外一種是由于變頻器的使用環(huán)境較為惡劣，由溫度、導(dǎo)電粉塵等物體引起短路，或者由潮濕所引起的導(dǎo)電現(xiàn)象，需要對(duì)變頻器進(jìn)行解體排查，發(fā)現(xiàn)故障硬件并加以替換，在進(jìn)行全面檢測(cè)后恢復(fù)系統(tǒng)運(yùn)行，達(dá)到解決故障的目的。

變頻器的作用為：軟啟動(dòng)節(jié)能和降低無(wú)功損耗，三相異步電動(dòng)機(jī)直接啟動(dòng)往往會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成比較嚴(yán)重的影響，對(duì)電網(wǎng)的容量要求較高，在工作過(guò)程中可能產(chǎn)生振動(dòng)或較大電流，對(duì)閥門擋板造成損害。應(yīng)用軟啟動(dòng)后，可幫助電網(wǎng)啟動(dòng)電流從0開(kāi)始，緩慢的增加電流強(qiáng)度，降低了啟動(dòng)過(guò)程中對(duì)設(shè)備造成損壞的可能性及維護(hù)費(fèi)用并實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。降低無(wú)損耗也是其另一優(yōu)勢(shì)。盡管變頻器發(fā)生故障的可能性有很多種，但經(jīng)過(guò)謹(jǐn)慎的檢查，是可以快速找到變頻器故障原因的。一般如果故障不是過(guò)于嚴(yán)重，更換故障部件便可以有效解決變頻器故障問(wèn)題。下文筆者將簡(jiǎn)述幾種常見(jiàn)的變頻器故障，并提出相應(yīng)的解決措施。

2數(shù)控機(jī)床變頻器常見(jiàn)故障

2.1開(kāi)關(guān)電源損壞

變頻器在應(yīng)用中，最容易發(fā)生的故障就是開(kāi)關(guān)電源損壞，原因往往是相關(guān)負(fù)載出現(xiàn)短路。運(yùn)行過(guò)程中，若是聽(tīng)見(jiàn)極為刺耳的噪音，這是由系統(tǒng)中配置的脈沖變壓器發(fā)出的，這種情況下，較大概率是開(kāi)關(guān)電源的輸出端出現(xiàn)了短路，應(yīng)盡快定位故障位置，查找故障原因。此外，當(dāng)出現(xiàn)無(wú)顯示、控制端子無(wú)電壓等情況時(shí)，應(yīng)考慮是否開(kāi)關(guān)電源發(fā)生了損壞。

2.2SC故障

SC故障也是比較常見(jiàn)的，而引發(fā)此類故障的原因則主要有兩個(gè)：一是，IGBT模塊出現(xiàn)了損傷;二是，驅(qū)動(dòng)電路的運(yùn)行不正常。實(shí)踐表明，電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)、三相電流和電壓不平衡等問(wèn)題的出現(xiàn)，往往是由于IGBT模塊出現(xiàn)了一定程度的損傷。而其原因有多種，一種情況是，外部電路負(fù)載運(yùn)行存在問(wèn)題，如短路、堵轉(zhuǎn)等。另一種情況是，在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)老化，使得相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)波形失真，或是驅(qū)動(dòng)電壓出現(xiàn)劇烈波動(dòng)而造成IGBT損傷，并引發(fā)SC故障的發(fā)生。

2.3過(guò)熱故障

過(guò)熱問(wèn)題是比較常見(jiàn)的，特別是在復(fù)雜的環(huán)境下，更容易引發(fā)過(guò)熱故障，當(dāng)發(fā)生這類問(wèn)題時(shí)，首先要檢查確認(rèn)風(fēng)扇的運(yùn)行是否正常。此外對(duì)于超過(guò)30KW的設(shè)備在其內(nèi)部也配備有一個(gè)風(fēng)扇，對(duì)其的運(yùn)行情況也要及時(shí)進(jìn)行檢查。

2.4欠壓故障

在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生欠壓故障，首先就要檢測(cè)輸入電源是否正常，是否存在缺相，或是對(duì)整流電路進(jìn)行檢查，如果上述環(huán)節(jié)的運(yùn)行都正常，則要對(duì)直流檢測(cè)電路進(jìn)行檢查。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于不同等級(jí)、不同型號(hào)的設(shè)備，欠壓故障的出現(xiàn)有著不同的閾值，要針對(duì)性地予以判斷。

2.5接地故障

接地故障的發(fā)生也是比較頻繁的。首先，檢查電動(dòng)機(jī)的接地是否正常;其次，檢查霍爾傳感器的接地是否正常，因?yàn)樵谶\(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到所處環(huán)境的影響，工作點(diǎn)會(huì)發(fā)生不受控制的變化，進(jìn)而引發(fā)接地故障。

3數(shù)控機(jī)床變頻器故障原因及預(yù)防措施

實(shí)踐證明，要想降低故障的發(fā)生概率，在日常工作中加強(qiáng)對(duì)相關(guān)部件的檢修與維護(hù)。在故障發(fā)生后，則要迅速定位故障位置，查找故障原因，提出針對(duì)性的解決措施，不斷提高變頻器的維修保養(yǎng)水平，確保數(shù)控機(jī)床的安全可靠運(yùn)行。

3.1安裝環(huán)境的影響

變頻器對(duì)運(yùn)行環(huán)境有著一定的要求，比如劇烈振動(dòng)會(huì)造成損傷;灰塵、水分的侵襲，會(huì)造成銹蝕，使得器件的接觸不良，可靠性下降;溫度的升高則會(huì)直接影響變頻器的運(yùn)行，其本身的溫度就是持續(xù)升高的，如果所處環(huán)境內(nèi)的溫度也非常高時(shí)，必然會(huì)影響其性能。對(duì)于上述問(wèn)題，在變頻器的安裝過(guò)程中，要始終保持穩(wěn)定，盡可能避免振動(dòng)的影響;工作環(huán)境要盡量保持干燥、清潔，避免粉塵對(duì)設(shè)備的侵蝕，并按照維修計(jì)劃定期清掃設(shè)備;對(duì)工作環(huán)境內(nèi)的溫度也要加強(qiáng)控制，應(yīng)根據(jù)需要安裝空調(diào)。

3.2電源異常的影響

在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行后，電源線路會(huì)出現(xiàn)一定程度的老化，在運(yùn)行中發(fā)生缺相、低電壓等問(wèn)題，進(jìn)而對(duì)變頻器的性能造成影響，甚至引發(fā)各類故障問(wèn)題。對(duì)于上述問(wèn)題，要盡量將電源與其他電器分開(kāi)，避免功率過(guò)高時(shí)，不能滿足變頻器的運(yùn)行所需電壓。而對(duì)于那些停電后仍要繼續(xù)工作的設(shè)備，應(yīng)加裝不間斷電源裝置，但在停電發(fā)生后，整流器中會(huì)出現(xiàn)過(guò)大電流，運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)降低變頻器的可用壽命。

3.3電磁感應(yīng)的影響

在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中，電磁感應(yīng)的影響也不容忽視，它會(huì)引起設(shè)備的異常動(dòng)作或停機(jī)，甚至造成變頻器的損壞。一方面要盡可能增強(qiáng)設(shè)備本身抵御干擾的能力;另一方面，要對(duì)外部產(chǎn)生的干擾源進(jìn)行抑制，這在成本方面也是更可取的。此外，參數(shù)設(shè)置的不合理也會(huì)引發(fā)故障。要想確保變頻器的穩(wěn)定運(yùn)行，除了盡量消除各類外部因素的影響，相關(guān)參數(shù)的設(shè)置也非常重要，參數(shù)的選擇存在異常，無(wú)法滿足運(yùn)行所需的條件，嚴(yán)重的還會(huì)造成設(shè)備的損壞，故在應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)按要求設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)。

結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床變頻器故障的診斷與維修技術(shù)進(jìn)行研究，與同行進(jìn)行交流，確保及時(shí)有效的處理數(shù)控機(jī)床中變頻器故障。

參考文獻(xiàn)

[1]袁文軍.變頻器常見(jiàn)故障處理和維護(hù)對(duì)策[J].門窗，2019（24）：257.

[2]張輝，任有文，劉建，楊波，周丹，趙巖.變頻器的應(yīng)用與維護(hù)[J].設(shè)備管理與維修，2019（23）：84-85.

[3]侯顯杰.變頻器應(yīng)用中的常見(jiàn)故障及處理措施[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（33）：171-172.

作者簡(jiǎn)介：王艷，女，本科學(xué)歷，現(xiàn)主要講授可編程序控制器應(yīng)用、變頻技術(shù)應(yīng)用、自動(dòng)生產(chǎn)線的安裝與調(diào)試、電氣控制線路等課程及實(shí)訓(xùn)課程，并從事機(jī)械設(shè)備裝配與自動(dòng)控制、機(jī)電一體化專業(yè)的相關(guān)的教學(xué)研究設(shè)計(jì)。