SINAMICS S120故障處理實(shí)例

田林紅 包玉合

（1.河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南南陽(yáng) 2.中南鉆石股份有限公司 河南方城）

6臺(tái)數(shù)控銑床采用802Dsl系統(tǒng)，伺服驅(qū)動(dòng)為書本型SINAMICS S120。數(shù)控銑床使用過(guò)程中SINAMICS S120出現(xiàn)故障，因無(wú)技術(shù)資料，只能采用對(duì)比法測(cè)量、確定故障部位，查閱相關(guān)技術(shù)資料，判斷元器件好壞。

1.S120模塊組成

數(shù)控銑床模塊連接見(jiàn)圖1，電源模塊型號(hào)6SL3130-7TE21-6AA3、16kW；MM1為雙軸電機(jī)模塊，型號(hào) 6SL3120-2TE21-8AA3、18A/18A，分別驅(qū)動(dòng)主軸和Z軸交流伺服電機(jī)，該電機(jī)模塊與電源模塊相鄰放置；MM2為雙軸電機(jī)模塊，型號(hào)6SL3120-2TE21-0AA3、9A/9A，分別驅(qū)動(dòng)X軸和Y軸交流伺服電機(jī)。X200通過(guò)DRIVE-CliQ與數(shù)控裝置802D sl的X1連接，X201連接MM1中X200。MM1中X1、X2外接主軸和Z軸交流伺服電機(jī)，X202、X203分別接主軸和 Z軸電機(jī)編碼器，X201連接MM2中X200。MM2中X1、X2外接X(jué)軸和Y軸交流伺服電機(jī)，X202、X203分別接X(jué)軸和Y軸電機(jī)編碼器。

圖1 數(shù)控銑床模塊連接

2.S120模塊故障維修實(shí)例

（1）數(shù)控銑床電源模塊報(bào)警，電源模塊READY指示燈為紅色，始終處于點(diǎn)亮狀態(tài)。

拆下電源模塊，使用萬(wàn)用表測(cè)量IPM（FS75R12KE3_B3）控制極與集電極管壓降。IPM有6組驅(qū)動(dòng)，4組中正確數(shù)值為0.707 V（ 紅接 1）及 0.776 V（ 紅接2），對(duì)比測(cè)量發(fā)現(xiàn)有 1組不同于其他組，判斷IGBT模塊損壞。IPM有34個(gè)管腳，線路板為多層，仔細(xì)清理焊盤，小心拆下。通常IGBT燒毀導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電路損壞，對(duì)比測(cè)量發(fā)現(xiàn)光耦元件A786J及外圍電路，查找與A786J類似的HCPL-786J資料。使用熱風(fēng)機(jī)吹焊下A786J，對(duì)照HCPL-786J測(cè)量，發(fā)現(xiàn)已擊穿。同時(shí)檢測(cè)驅(qū)動(dòng)電路供電變壓器5046X005、穩(wěn)壓二極管、電容等損壞。

觀察分析，IPM擊穿原因是雙軸電機(jī)模塊過(guò)載短路引起。購(gòu)買IPM模塊及其他元件，修復(fù)線路板后，故障排除。

（2）數(shù)控裝置顯示報(bào)警號(hào)207841，顯示信息為“軸Z1驅(qū)動(dòng)4驅(qū)動(dòng)：取消供電運(yùn)行”。電機(jī)模塊READY指示燈紅色報(bào)警。

拆下電機(jī)模塊（ 6SL3120-2TE21-8AA3、18A/18A），發(fā)現(xiàn)熔斷器斷開(kāi)，IPM（Skiip 25 AC126V1）燒壞。測(cè)量IPM前級(jí)驅(qū)動(dòng)線路，發(fā)現(xiàn)用于驅(qū)動(dòng)隔離的光耦HCNW 4506已擊穿。故障原因是漏雨引發(fā)，驅(qū)動(dòng)器進(jìn)水，引起局部放電短路。測(cè)量中還發(fā)現(xiàn)因電流太大，將多層PCB中間連線燒斷，只有通過(guò)跳線方法修復(fù)線路板。

（3）雙軸電機(jī)模塊過(guò)載報(bào)警，報(bào)警號(hào)23006，顯示信息為“X1驅(qū)動(dòng)3功率部件：I2T過(guò)載”，電機(jī)模塊READY指示燈為紅色報(bào)警。

快速熔斷器斷開(kāi)，拆開(kāi)功率模塊觸發(fā)板，發(fā)現(xiàn)IPM（Skiip13AC126V1）燒壞且線路板上有放電痕跡。測(cè)量線路板，IPM有 6組驅(qū)動(dòng)，4組中正確數(shù)值為 0.764 V（紅接 U）及1.882 V（紅接G1），對(duì)比測(cè)量發(fā)現(xiàn)有 1組正反向相同，確認(rèn)光耦HCNW3120已擊穿。更換模塊，修復(fù)線路板后，故障排除。

（4）主軸電機(jī)模塊報(bào)警，報(bào)警號(hào)025201，報(bào)警信息為“軸SP伺服故障”。顯示屏顯示“編號(hào)207955，軸SP驅(qū)動(dòng)1驅(qū)動(dòng)：電機(jī)已經(jīng)更改，參數(shù)：301”。

采用交換法，將主軸與Z軸編碼器反饋信號(hào)交換，發(fā)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移到Z軸，重點(diǎn)檢查主軸反饋信號(hào)電纜及連接件。發(fā)現(xiàn)連接主軸反饋信號(hào)的高速接口DRIVE-CliQ插接件接觸不良，該插接件結(jié)構(gòu)同網(wǎng)線水晶頭，用大頭針清理接頭中雜物，再用無(wú)水酒精清洗，熱風(fēng)機(jī)吹干，重新連接，故障排除。

3.結(jié)束語(yǔ)

雖然數(shù)控機(jī)床帶有自診斷功能，但部分報(bào)警并不能準(zhǔn)確指示故障所在，維修時(shí)要具體分析。一般數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)存在相同的元件和類似驅(qū)動(dòng)電路，在沒(méi)有技術(shù)資料情況下，只能采用對(duì)比法靜態(tài)測(cè)量，大概判斷故障點(diǎn)，然后，查閱相關(guān)技術(shù)資料，判斷元器件好壞。同時(shí)數(shù)控機(jī)床電柜一定注意防水防潮、防塵等，平時(shí)要加強(qiáng)維保，降低設(shè)備故障率。