轧辊磨床电气培训(五）
培训大纲： 变频器的基本原理 西门子变频器MASTERRDRIVES VC 和MM440 电气故障处理方法
一、变频器的基本原理
• 变频器的功能就是将频率、电压都固定的交流电源变成频率、电压都 连续可调的三相交流电源。按照变换环节有无直流环节可以分为交－ 交变频器和交－直－交变频器。多数情况下都是交直交型的变频器。 下面主要讲的也是交－直－交变频器。 • 交直交变频器：将固定频率的工频交流电通过整流变成直流电，然后 再把直流电变成频率、电压均可控的交流电,又称为间接变频器 • 1、变频器的组成 • 变频器由主电路和控制电路两部分组成
ONLINE 查找在线驱动
6/18/2018
DriveMonitor界面
6/18/2018
6/18/2018
注：参数的上传与下载是以电脑为参照的，从电脑上将参数传到变频器称 之为下载（参数恢复），从变频器将参数传到电脑橙子为上传（也是我们 所说的备份）。
6/18/2018
三、故障处理
• 电气故障是指电气控制系统出现的故障，主要包括数控装置、PLC控 制器、伺服单元、工业计算机、电源模块、机床控制元件以及现场检 测开关的故障等。这部分的故障时数控机床常见的故障。 • 数控轧辊磨床的报警可以分为（NC)报警和机床（PLC)报警两大类。 机床报警根据严重程度分严重故障和一般故障，机床一旦发生数控报 警或严重报警时，自动磨削循坏会被终止，自动循环启动也会被封锁 。发生一般报警时只是显示，不会影响到自动循环。 • 一般来说，正常使用的数控机床，不会出现很大的电气故障，当出现 故障时，数控系统或变频器、伺服驱动器都会有相应的提示，此时我 们可以参考系统诊断说明书，变频器和伺服驱动器故障代码说明书， 找到对应的报警信息，做到有针对性的排除故障。 • 3.1 故障诊断的常用方法 • 1）多问 • 由于机床发生故障时，机床操作人员都在现场，他们对故障发生的前 因，过程和结果都是非常清楚的，所以从他们回答中乐意了解到机床
6/18/2018
• • • • • • • • • • • • • • • •
故障的一些重要信息，问题一般有如下要点： A、故障发生的经过（合适发生，怎样发生） B、故障发生后造成的结果 C、以前是否出现过该现象 D、多向有经验的师傅请教 2） 多看 在维修过程中，有些故障点事可以观察到的，比如 A、烧焦或打火现象 B、机械卡死和机械部件变形引起的故障 C、接线松动，断路、虚焊等。 3）多听 听是根据声音来判断故障的原因，在维修过程中可以听的声音有： A、主轴噪音 B、各电机转动的声音 C、继电器、接触器动作声音 D、进给轴移动的声音等。
6/18/2018
1、MM440
• MM440的保护功能
6/18/2018
• MM440安装与接线
6/18/2018
•
基本操作面板BOP的使用
6/18/2018
• 通过BOP修改参数
6/18/2018
• 故障复位操作 • 当变频器运行中发生故障或者报警时，变频器会出现提示，并会按照 设定的方式进行默认的处理（一般是停车）。此时，需要查找并派出 故障发生的原因后，在面板确认故障的操作。例如，当变频器欠压的 时候，面板将显示故障代码F003。按FN键，如果故障点已经排除，变 频器将复位到运行准备状态，显示设定频率50.00闪烁。如果故障点 仍然存在，则故障F003代码会重新出现。 • 则参考西门子故障代码说明书，去排查故障原因。例如F001故障。
6/18/2018
• 1）主电路 • 交－直－交变频器的主电路如图所示,可以分为以下几部分：
• a、整流电路——交－直部分整流电路通常由二极管或可控硅构成的 桥式电路组成。根据输入电源的不同，分为单相桥式整流电路和三相 桥式整流电路。我国常用的小功率的变频器多数为单相220V输入，较 大功率的变频器多数为三相380V（线电压）输入。
6/18/2018
b、中间环节—滤波电路
根据贮能元件不同，可分为电容滤波和电感滤波两种。由于电容两端 的电压不能突变，流过电感的电流不能突变，所以用电容滤波就构成 电压源型变频器，用电感滤波就构成电流源型变频器。 c、逆变电路—直－交部分 逆变电路是交－直－交变频器的核心部分，其中6个三极管按其导通 顺序分别用 VT1～VT6表示，与三极管反向并联的二极管起续流作用 。按每个三极管的导通电角度又分为120°导通型和180°导通型两种 类型。 逆变电路的输出电压为阶梯波，虽然不是正弦波，却是彼此相差 120°的交流电压，即实现了从直流电到交流电的逆变。输出电压的 频率取决于逆变器开关器件的切换频率，达到了变频的目的。 2）、控制电路简介
操作面板OP1S正视图
6/18/2018
• OP1S 连接图
6/18/2018
6/18/2018
2.2V
用按上图制作好的电缆将INV连接到PC计算机
6/18/2018
6/18/2018
通讯接口（USS)设置
6/18/2018
通过Set up an USS
6/18/2018
2、6SE7系列变频器
• 变频器结构示意图
6/18/2018
2.1参数备份和恢复
可以利用OP1S操作面板或软件DriveMonitor进行参数的备份和恢复操作。
6/18/2018
• 2.1 通过OP1S进行参数操作 操作面板（OP1S)是一个可选择的 输入/输出单元，用它可实现变频 器装置的参数设定和启动，OP1S 有一个永久性存储器且能存储全 部参数，因而能够存储变频器全 部参数，参数因首先从装置中读 取（upread),所存储的参数也能 被传输到（download)其他装置中 。 OP1S和所操作的装置之间的通讯 是通过使用USS协议穿行接口（ RS485）来实现。 OP1S的比特率为9.6KBd和 19.2kBd.
6/18/2018
6/18/2018
二、西门子变频器 • 在轧辊磨床应用中主要应用到的有MASTERRDRIVES VC矢量控制型（ 6SE7系列、G系列G120/G130/）和运动控制型MM440系列等系列的变频 器。 • 西门子MM440系列变频器如下图所示：
6/18/2018
• MASTERRDRIVES VC ——6SE和G系列变频器
6/18/2018
• 4）互换法 • 在数控系统中常有信号完全相同的模块、控制电路板、伺服电机和其 他零部件。我们可将相同部分互相交换，观察故障的转移情况，以快 速确定故障的部位。当数控系统某个轴运行不正常时，如爬行、抖动 ，比较难排除的故障时，常采用互换法来来确定故障的具体部位。 • 例如：当系统出现编码器类的故障时，不确定是编码器、编码器线缆 或者控制模块的故障时，把相同型号的模块或者编码器线缆呼唤，看 故障转移的情况，迅速确定故障的部位。 • 5）隔离法 • 在处理过程中有些故障关系到很长的链，如果一个一个部件处理起来 既费时又繁琐，以某一部件为界，隔离一部分在排除故障，有时会起 到事半功倍的效果。 • 比如，轧辊磨床的限位链和急停链，是很长的一个链路，其分布在磨 床的各个部位，处理类似故障时，使用隔离法一部分一部分的查找， 会很快找到故障点。 • 再比如，有些故障不能分清是机械故障还是电气故障时，将电气和机 械分离，也很快就能锁定故障点所在。
6/18/2018
• 6）系统恢复法 • 有些故障无从下手时，故障又是随机出现，或者是硬件无法排除时， 这时应该从软件方面考虑，最好是将计算备份恢复一下，参数回装故 障就能很好的得到解决。 • 例如，某轧辊磨床出现轴通讯错误报警，而且故障又是随机，一会这 个轴，一会另外一个轴报警，经排查硬件无法得到解决。将以前的系 统备份恢复一下，故障就得到解决了。 • 7）软件在线法 • 利用PLC软件，变频器调试软软在线监视故障，查找控制程序就能很 快锁定故障源头。
6/18/2018
THE END! THANK YOU!