數控機床變頻器故障的診斷與維修

摘要：隨著經濟社會的發展，科學技術取得了長足的進步，有效地促進了生產效率的提高，比如數控機床的廣泛應用，既提高了工業生產水平，又改善了產品的質量。但在生產實際中，數控機床會出現各種故障，進而影響生產的正常進行。本文就數控機床變頻器故障的診斷與維修進行研究，對設備進行定期檢修與維護，并對典型故障進行深入分析，形成系統的處理預案，以為數控機床的穩定運行提供保障。

關鍵詞：數控機床;變頻器故障;診斷;維修

1變頻器簡介

變頻器廣泛運用于日常生活中，它主要的作用是改變交流電機的供電頻率，以達到平滑電機控制的使用目的。變頻器停止工作一般存在兩種情況，一是變頻器的運行參數設定不合適，外部情況不滿足設備的運行條件，產生保護機制停止工作，另外一種是由于變頻器的使用環境較為惡劣，由溫度、導電粉塵等物體引起短路，或者由潮濕所引起的導電現象，需要對變頻器進行解體排查，發現故障硬件并加以替換，在進行全面檢測后恢復系統運行，達到解決故障的目的。

變頻器的作用為：軟啟動節能和降低無功損耗，三相異步電動機直接啟動往往會對電網造成比較嚴重的影響，對電網的容量要求較高，在工作過程中可能產生振動或較大電流，對閥門擋板造成損害。應用軟啟動后，可幫助電網啟動電流從0開始，緩慢的增加電流強度，降低了啟動過程中對設備造成損壞的可能性及維護費用并實現了節能。降低無損耗也是其另一優勢。盡管變頻器發生故障的可能性有很多種，但經過謹慎的檢查，是可以快速找到變頻器故障原因的。一般如果故障不是過于嚴重，更換故障部件便可以有效解決變頻器故障問題。下文筆者將簡述幾種常見的變頻器故障，并提出相應的解決措施。

2數控機床變頻器常見故障

2.1開關電源損壞

變頻器在應用中，最容易發生的故障就是開關電源損壞，原因往往是相關負載出現短路。運行過程中，若是聽見極為刺耳的噪音，這是由系統中配置的脈沖變壓器發出的，這種情況下，較大概率是開關電源的輸出端出現了短路，應盡快定位故障位置，查找故障原因。此外，當出現無顯示、控制端子無電壓等情況時，應考慮是否開關電源發生了損壞。

2.2SC故障

SC故障也是比較常見的，而引發此類故障的原因則主要有兩個：一是，IGBT模塊出現了損傷;二是，驅動電路的運行不正常。實踐表明，電動機抖動、三相電流和電壓不平衡等問題的出現，往往是由于IGBT模塊出現了一定程度的損傷。而其原因有多種，一種情況是，外部電路負載運行存在問題，如短路、堵轉等。另一種情況是，在長時間的運行后，驅動電路出現老化，使得相應的驅動波形失真，或是驅動電壓出現劇烈波動而造成IGBT損傷，并引發SC故障的發生。

2.3過熱故障

過熱問題是比較常見的，特別是在復雜的環境下，更容易引發過熱故障，當發生這類問題時，首先要檢查確認風扇的運行是否正常。此外對于超過30KW的設備在其內部也配備有一個風扇，對其的運行情況也要及時進行檢查。

2.4欠壓故障

在設備運行時，一旦發生欠壓故障，首先就要檢測輸入電源是否正常，是否存在缺相，或是對整流電路進行檢查，如果上述環節的運行都正常，則要對直流檢測電路進行檢查。一般來說，對于不同等級、不同型號的設備，欠壓故障的出現有著不同的閾值，要針對性地予以判斷。

2.5接地故障

接地故障的發生也是比較頻繁的。首先，檢查電動機的接地是否正常;其次，檢查霍爾傳感器的接地是否正常，因為在運行過程中會受到所處環境的影響，工作點會發生不受控制的變化，進而引發接地故障。

3數控機床變頻器故障原因及預防措施

實踐證明，要想降低故障的發生概率，在日常工作中加強對相關部件的檢修與維護。在故障發生后，則要迅速定位故障位置，查找故障原因，提出針對性的解決措施，不斷提高變頻器的維修保養水平，確保數控機床的安全可靠運行。

3.1安裝環境的影響

變頻器對運行環境有著一定的要求，比如劇烈振動會造成損傷;灰塵、水分的侵襲，會造成銹蝕，使得器件的接觸不良，可靠性下降;溫度的升高則會直接影響變頻器的運行，其本身的溫度就是持續升高的，如果所處環境內的溫度也非常高時，必然會影響其性能。對于上述問題，在變頻器的安裝過程中，要始終保持穩定，盡可能避免振動的影響;工作環境要盡量保持干燥、清潔，避免粉塵對設備的侵蝕，并按照維修計劃定期清掃設備;對工作環境內的溫度也要加強控制，應根據需要安裝空調。

3.2電源異常的影響

在長時間的運行后，電源線路會出現一定程度的老化，在運行中發生缺相、低電壓等問題，進而對變頻器的性能造成影響，甚至引發各類故障問題。對于上述問題，要盡量將電源與其他電器分開，避免功率過高時，不能滿足變頻器的運行所需電壓。而對于那些停電后仍要繼續工作的設備，應加裝不間斷電源裝置，但在停電發生后，整流器中會出現過大電流，運行一段時間后會降低變頻器的可用壽命。

3.3電磁感應的影響

在系統運行過程中，電磁感應的影響也不容忽視，它會引起設備的異常動作或停機，甚至造成變頻器的損壞。一方面要盡可能增強設備本身抵御干擾的能力;另一方面，要對外部產生的干擾源進行抑制，這在成本方面也是更可取的。此外，參數設置的不合理也會引發故障。要想確保變頻器的穩定運行，除了盡量消除各類外部因素的影響，相關參數的設置也非常重要，參數的選擇存在異常，無法滿足運行所需的條件，嚴重的還會造成設備的損壞，故在應用過程中應按要求設定相應的參數。

結束語

本文通過對數控機床變頻器故障的診斷與維修技術進行研究，與同行進行交流，確保及時有效的處理數控機床中變頻器故障。

參考文獻

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作者簡介：王艷，女，本科學歷，現主要講授可編程序控制器應用、變頻技術應用、自動生產線的安裝與調試、電氣控制線路等課程及實訓課程，并從事機械設備裝配與自動控制、機電一體化專業的相關的教學研究設計。