数控机床伺服系统的故障诊断
数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。由于伺服系统涉及的环节较多，加之种类繁多、技术原理各具特色，给维修诊断带来困难，因此归纳一些故障诊断方法很有必要。
数控机床坐标轴的移动定位是由位置伺服系统来完成的。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。(半)闭环控制的特点就是任一环节发生故障都可能导致系统定位不准确、不稳定或失效。诊断定位故障环节就成为维修的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特性，对系统进行分解判断，已成为行之有效的方法。
主轴伺服系统的故障及诊断方法
当主轴伺服系统发生故障时，通常有三种表现形式：一是在CRT或操作面板上显示报警信息或报警内容；二是在主轴驱动装置上用警报灯数码管显示主轴驱动装置的故障；三是主轴工作不正常，但无任何报警信息，主轴伺服系统常见的故障有：
(1)外界干扰
由于受电磁干扰，屏蔽和接地措施不良，主轴转速指令信号或反馈信号受到干扰，使主轴驱动出现随机和无规律性的波动。判别有无干扰的方法是：当主轴转速指令为零时，主轴仍往复转动，调整零速平衡和漂移补偿也不能消除故障。
(2)过载
切削用量过大，频繁正、反转等均可引起过载报警。具体表现为主轴电动机过热、主轴驱动张制显示过电流报警等。
(3)主轴定位抖动
主轴准停用于交换，精镗退刀以及齿轮换档等场合，有三种实现方式：
1)机械准停控制
2)磁性传感器的电气准停控制
3)编码器型的准停控制
(4)主轴转速与进给不匹配
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四象限变频器的工作原理
当电机工作在电动状态的时候，整流控制单元的DSP产生6路高频的PWM脉冲控制整流侧的6个IGBT的开通和关断。IGBT的开通和关断与输入电抗器共同作用产生了与输入电压相位*的正弦电流波形，这样就消除了二极管整流桥产生的6K±1谐波。功率因数高达99%。消除了对电网的谐波污染。此时能量从电网经由整流回路和逆变回路流向电机，变频器工作在*、第三象限。当电动机工作在发电状态的时候，电机产生的能量通过逆变侧的二极管回馈到直流母线，当直流母线电压超过一定的值，整流侧能量回馈控制部分启动，将直流逆变成交流，通过控制逆变电压相位和幅值将能量回馈到电网，达到节能的效果。此时能量由电机通过逆变侧、整流侧流向电网。变频器工作在二、四象限。输入电抗器的主要功能是电流滤波。
主回路的构成：预充电电路，输入电抗、智能功率模块，A20B-2901-0480电解电容和输出电抗。各部分的功能列举如下：
预充电电路：由交流接触器、功率电阻组成及相应的控制回路。主要功能是系统上电时，完成对直流母线电容的预充电。避免上电时强大的冲击电流烧坏功率模块。
输入电抗器：电动状态下起储能作用，形成正弦电流波形。回馈状态下，起滤波作用，滤掉电流波形的高频成分。
智能功率模块（SkiiP）：整流侧和逆变侧IGBT、隔离驱动、电流检测以及各种保护监测功能。
电解电容：储能，滤波。
输出电抗：降低输出dv/dt，A20B-2901-0340对电机起到一定的保护作用。
控制部分组成：系统辅助电源模块，预充电控制，功率接口板，DSP控制板及人机接口板。
系统辅助电源产生系统控制所需的5V, 15V 和24V 电源。
预充电控制用于控制预充电交流接触器的动作。
功率接口板反馈系统控制所需的电流信号，电压信号及温度信号，并且传递PWM控制波形到驱动板。接口板要对信号进行滤波处理。
DSP控制板完成整流，逆变PWM控制算法，系统的大脑。
人机接口板显示变频器运行的各种状况以及用户参数输入。
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