故障现象:一台配套SIEMENS 6SC6508交流主轴驱动系统的卧式加工中心,主轴制动时,驱动器出现F41报警。
分析与处理过程:SIEMENS 6SC6508交流主轴驱动系统F41报警的含义为“中间电路过电压”。
由于机床在加工时工作正常,对照“6SC650系列交流主轴驱动系统的故障诊断与维修”(参见本章第7.3.1节)的有关内容,分析在本机床上引起报警可能的原因如下:
1)驱动器整流模块A0不良。
2)逆变晶体管模块A1不良。
3)直流母线斩波管V5、V1不良。
为了进一步判定故障原因,通过驱动器复位消除报警后,重新起动主轴,主轴电动机加速、旋转动作均正常。但在试验几次后,驱动器又出现F42(中间电路过电流)报警,驱动器内部有异常声。
打开驱动器检查,发现逆变晶体管模块A1板上有一组控制电路烧坏,对应的直流母线斩波管V1的BE极间电阻明显大于V5,而且并联在模块两端的大功率电阻R100(3.9Ω/50W)烧断、电容C100、C101(22PF/1000V)击穿,中间电路熔断器F7(125A、660V)熔断。
根据6SC6508主轴驱动系统的原理,驱动器主回路采用交流→直流→交流的变流形式,直流母线电压为600V,制动采用回馈制动的形式,在制动时可以将能量回馈电网。斩波管V1和V5的作用是在制动时,控制直流母线的电流方向,实现能量的回馈。
因此,如果V1和V5无法在制动时按照要求导通,制动能量就无法回馈电网,必然引起直流母线电容组上的电压超过允许的最大值,从而出现F41报警。同时,直流高压将使电容C100、C101击穿,导致中间电路短路,熔断器F7动作,限流电阻R100损坏。
根据以上分析,维修时在更换了斩波管V1,电容C100、C101,电阻R100,熔断器F7及驱动板A1后,调速器恢复正常。为了防止故障的再次发生,在维修完成后,将驱动器的起动和制动时间(参数P16、P17)作了适当的延长,以减少对元器件的冲击;经以上处理后故障不再发生。