数控机床变频器故障的诊断与维修

摘要：随着经济社会的发展，科学技术取得了长足的进步，有效地促进了生产效率的提高，比如数控机床的广泛应用，既提高了工业生产水平，又改善了产品的质量。但在生产实际中，数控机床会出现各种故障，进而影响生产的正常进行。本文就数控机床变频器故障的诊断与维修进行研究，对设备进行定期检修与维护，并对典型故障进行深入分析，形成系统的处理预案，以为数控机床的稳定运行提供保障。

关键词：数控机床;变频器故障;诊断;维修

1变频器简介

变频器广泛运用于日常生活中，它主要的作用是改变交流电机的供电频率，以达到平滑电机控制的使用目的。变频器停止工作一般存在两种情况，一是变频器的运行参数设定不合适，外部情况不满足设备的运行条件，产生保护机制停止工作，另外一种是由于变频器的使用环境较为恶劣，由温度、导电粉尘等物体引起短路，或者由潮湿所引起的导电现象，需要对变频器进行解体排查，发现故障硬件并加以替换，在进行全面检测后恢复系统运行，达到解决故障的目的。

变频器的作用为：软启动节能和降低无功损耗，三相异步电动机直接启动往往会对电网造成比较严重的影响，对电网的容量要求较高，在工作过程中可能产生振动或较大电流，对阀门挡板造成损害。应用软启动后，可帮助电网启动电流从0开始，缓慢的增加电流强度，降低了启动过程中对设备造成损坏的可能性及维护费用并实现了节能。降低无损耗也是其另一优势。尽管变频器发生故障的可能性有很多种，但经过谨慎的检查，是可以快速找到变频器故障原因的。一般如果故障不是过于严重，更换故障部件便可以有效解决变频器故障问题。下文笔者将简述几种常见的变频器故障，并提出相应的解决措施。

2数控机床变频器常见故障

2.1开关电源损坏

变频器在应用中，最容易发生的故障就是开关电源损坏，原因往往是相关负载出现短路。运行过程中，若是听见极为刺耳的噪音，这是由系统中配置的脉冲变压器发出的，这种情况下，较大概率是开关电源的输出端出现了短路，应尽快定位故障位置，查找故障原因。此外，当出现无显示、控制端子无电压等情况时，应考虑是否开关电源发生了损坏。

2.2SC故障

SC故障也是比较常见的，而引发此类故障的原因则主要有两个：一是，IGBT模块出现了损伤;二是，驱动电路的运行不正常。实践表明，电动机抖动、三相电流和电压不平衡等问题的出现，往往是由于IGBT模块出现了一定程度的损伤。而其原因有多种，一种情况是，外部电路负载运行存在问题，如短路、堵转等。另一种情况是，在长时间的运行后，驱动电路出现老化，使得相应的驱动波形失真，或是驱动电压出现剧烈波动而造成IGBT损伤，并引发SC故障的发生。

2.3过热故障

过热问题是比较常见的，特别是在复杂的环境下，更容易引发过热故障，当发生这类问题时，首先要检查确认风扇的运行是否正常。此外对于超过30KW的设备在其内部也配备有一个风扇，对其的运行情况也要及时进行检查。

2.4欠压故障

在设备运行时，一旦发生欠压故障，首先就要检测输入电源是否正常，是否存在缺相，或是对整流电路进行检查，如果上述环节的运行都正常，则要对直流检测电路进行检查。一般来说，对于不同等级、不同型号的设备，欠压故障的出现有着不同的阈值，要针对性地予以判断。

2.5接地故障

接地故障的发生也是比较频繁的。首先，检查电动机的接地是否正常;其次，检查霍尔传感器的接地是否正常，因为在运行过程中会受到所处环境的影响，工作点会发生不受控制的变化，进而引发接地故障。

3数控机床变频器故障原因及预防措施

实践证明，要想降低故障的发生概率，在日常工作中加强对相关部件的检修与维护。在故障发生后，则要迅速定位故障位置，查找故障原因，提出针对性的解决措施，不断提高变频器的维修保养水平，确保数控机床的安全可靠运行。

3.1安装环境的影响

变频器对运行环境有着一定的要求，比如剧烈振动会造成损伤;灰尘、水分的侵袭，会造成锈蚀，使得器件的接触不良，可靠性下降;温度的升高则会直接影响变频器的运行，其本身的温度就是持续升高的，如果所处环境内的温度也非常高时，必然会影响其性能。对于上述问题，在变频器的安装过程中，要始终保持稳定，尽可能避免振动的影响;工作环境要尽量保持干燥、清洁，避免粉尘对设备的侵蚀，并按照维修计划定期清扫设备;对工作环境内的温度也要加强控制，应根据需要安装空调。

3.2电源异常的影响

在长时间的运行后，电源线路会出现一定程度的老化，在运行中发生缺相、低电压等问题，进而对变频器的性能造成影响，甚至引发各类故障问题。对于上述问题，要尽量将电源与其他电器分开，避免功率过高时，不能满足变频器的运行所需电压。而对于那些停电后仍要继续工作的设备，应加装不间断电源装置，但在停电发生后，整流器中会出现过大电流，运行一段时间后会降低变频器的可用寿命。

3.3电磁感应的影响

在系统运行过程中，电磁感应的影响也不容忽视，它会引起设备的异常动作或停机，甚至造成变频器的损坏。一方面要尽可能增强设备本身抵御干扰的能力;另一方面，要对外部产生的干扰源进行抑制，这在成本方面也是更可取的。此外，参数设置的不合理也会引发故障。要想确保变频器的稳定运行，除了尽量消除各类外部因素的影响，相关参数的设置也非常重要，参数的选择存在异常，无法满足运行所需的条件，严重的还会造成设备的损坏，故在应用过程中应按要求设定相应的参数。

结束语

本文通过对数控机床变频器故障的诊断与维修技术进行研究，与同行进行交流，确保及时有效的处理数控机床中变频器故障。

参考文献

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作者简介：王艳，女，本科学历，现主要讲授可编程序控制器应用、变频技术应用、自动生产线的安装与调试、电气控制线路等课程及实训课程，并从事机械设备装配与自动控制、机电一体化专业的相关的教学研究设计。