CNC | 外部供电对数控机床的影响及应对

数控机床常见课题 ●●

在数控机床日常使用中,经常遇到由外部供电不良引起的故障,为避免此类故障的发生,下面对数控机床电源的构成及供电要求做如下说明。

数控机床电源的构成

把数控机床所使用的电源分成三级,从一次电源到三次电源,依次为派生关系(见图1),不良电源造成的故障频次和排除难度也依次增加。具体分级如下:

图 1

一次电源:电网供给的三相380V电源,是数控机床工作的总能源供给。电源要稳定,电压波动范围要控制在5%-10%,无高频干扰。
二次电源:由三相电源经变压器从一次电源派生。其用途主要如下:

派生出单相交流220V,交流110V,供电给热交换器、机床控制回路和开关电源的电源;

部分数控机床需要由三相变压器产生三相交流200V,为其工作电源供给伺服驱动单元。

三次电源:它是由二次电源经开关电源转化为低压直流电压,分别做为数控单元、电磁阀和伺服单元控制回路的电源。

数控机床的供电要求

为保证数控机床的稳定运行,首先要保证数控机床的外部供电的稳定,数控机床供电时应做到以下几点:
1. 提供独立的配电箱;

2. 配备三相交流稳压装置;

3. 电源端有良好的接地;

4. 数控机床的三相电源应采用三相四线制(L1、L2、L2、PE);

5. 电柜内电器件的布局和交、直流电缆的敷设要相互隔离。

6. 根据系统的电流要求选择数控系统的供电配线线径和接触器的规格,根据机床的总容量选择变压器和稳压器规格。(参考对应驱动器规格说明书)

案例分享

案例一

现场钻攻中心,开机移动X轴频繁出现“S01 加减速时电源电压异常 003D  X”报警。

报警说明:检测到因为电源电压下降导致加减速时电机控制异常。
处理对策

1. 将机台停止在报警位置;

2. 驱动器端测量X轴动力线UVW各相间的内阻值不均衡,W相对地导通;

3. 单独测量X轴电机内阻(HF154S UVW三相均衡,为0.8欧),正常;

4. 拆开X轴电机动力线内部检查,内部存在破损(见图2)

5. 更换新X轴动力线,故障消除。

原因分析:动力线破损

图 2

案例二

钻攻中心机加工偶发出现“S04  电源模块过电流 0061  S”报警。

报警说明:电源模块过电流工作。
处理对策
1. 检查机台外部电源接线,无异常发现;
2. 使用电源分析仪对变压器输入/输出端电压进行监测;
3. 当出现报警时变压器输入输出电源谐波有非常明显变化,存在异常(见图4),判断机台接入电源存在异常;
4. 机台前端加装AC380V电源稳压器,故障消除。
原因分析:机台输入电源质量不良,例如外部供电电压波动过大、谐波干扰等;

其他可能状况(见图5):如果测试点1输入电源正常,而测试点2输出电源异常,则判断变压器存在异常,需要更换。

图 5

案例三

EMG状况下正常,EMG松开即出现“S01 供电单元瞬时停电 0071 S”报警或者加工中偶发出现“S01 供电单元瞬时停电 0071 S”报警。

报警说明:驱动单元出现瞬时停电。
处理对策

1. 确认驱动器(MDS-EM-SPV3-16080)的CN9A输出稳定正常;

2. 确认电源输入线的配线是否正确,继电器或者接触器工作是否正常。
原因分析:继电器输出触点不稳定,更换继电器触点或者继电器底座或者本体;接触器不能保持吸合,更换接触器。

常见报警及处理流程

为保证数控机床的稳定运行,请按本文数控机床供电的几点要求进行供电,当出现相关报警时参考以下检查项目及处理流程(更多报警处理流程请参考对应驱动器使用说明书)

表 1

表 2

表 3

表 4

表 5

结语

在日常维修中,经常遇到因外部供电造成的机床停机,影响生产进度,因此机床供电检查是日常工作的重要内容。本文介绍了机床供电检查的主要方法和处理方法,也欢迎大家留言分享自己在加工实践中的宝贵经验。

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