设备管理与维修 2010 №7

电源，按下操作面板上 POWER ON 按钮，ALM 灯不亮，说明
PSU 单元正常，

恢复 PSU 单元（该过程需要在 30min 内完成，否

则会造成 CPU 板上参数丢失）。

也有可能是 CPU 板上外接部件损坏或者电缆短路，造成电

源保护，如手轮和光栅尺等，但该机床没有光栅尺，拔掉 CPU 前
面板上的 MPG（手轮）电缆，故障依旧。

PSU 单元的+5V DC、+15V DC 电压通过背板供给 CPU 和

I/O 板等，

也有可能是这些负载有问题。在机床断电情况下，拔掉

CPU 板，然后给 NC 上电，

ALM 灯不亮，故障点集中在CPU 板

上，这个过程也需要在 30min 内完成。

CPU 板上有很多模块，

如 CNC 系统 RAM 模块，延伸 SRAM

模块，CNC 系统、伺服系统及图形系统用 SRAM 模块等，依次拔

下这些模块，当拔下主轴控制模块时，ALM 灯不亮，说明故障与
该模块有关，

更换该模块，

故障解决。

显示器不显示故障基本上与电源有关，但也需要具体问题

具体分析。引起无报警故障的原因千变万化，解决问题的手段也
各不相同，实际上，上例故障的解决，也是解决不报警故障的一

个重要方法，

即通过一些状态指示灯，

来寻找故障点。

W10.07-15

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作者通联：中国航空工业第六一三研究所数控维修中心

河南洛阳市凯旋西路 25 号 471009

E-mail：

t613@sina.com

〔编辑

叶允菁〕

1.故障经过
维护人员进行设备点检时，发现磨辊间 1 台 MK84160×70

型数控轧辊磨床的头架主轴电机 （1PH7 224－2NF00-ODA0 型
西门子交流主轴伺服电机，71kW，2000r/min）运行中输出轴侧有
极其轻微的沙沙响声，电机表面温度正常（约为 35℃）。借助专
用轴承电子听诊器，

仔细检查轴承运行情况，

结合设备前期运行

工况，未超负荷运行，

而且使用仅 2 年，认为响声属于正常，计划

年底大中修期间拉到专业厂家进行检修。但部分电机专业人员
根据电机密封环磨损的铁末，

按照普通轴承使用经验，认为轴承

已碎，需要更换，

最后决定送电机维修厂检修。

2.常规处理方法
电机维修厂专业人员拆解电机后未发现输出轴侧轴承有缺

油和磨损现象，但发现风机侧轴承有径向间隙，

决定更换。因现

场没有原型号轴承（SKF 6216-Z/C3，C3 属于大游隙），改用其
他型号轴承代替（FAG UN2216E-M1，M1 属于小游隙）。拉回电
机，安装、试车，电机振动噪声比安装前大，因生产任务紧，试运
行。此后巡检人员报告电机表面温度超过点检标准规定值，软件
监测电机定子内温度已达到 109℃，检查发现机床制造厂家在
611U 伺服系统控制器对电机温度检测控制的软件参数设置为

P1602（电机超温警告阈值）=120℃，

P1607（关断电机极限温度）

=155℃。由于温度低于设定阈值，

设备正常运行，但电机内嵌的

德国海德汉 ERN1331 系列编码器系统最高可耐温度是 120℃，
因此立即停机。

至此，电机故障已由轻微响声变为发热，故障升级，分析主

要原因是对交流伺服电机和普通电机差别认识不足。西门子

1PH7 电机是配有鼠笼式转子的空冷型 4 极异步电机，结构坚
固、低维护，在数控机床，一般作为 SIMODRIVE611 系统的主轴
电机使用，

这次电机出现明显发热也是初次遇到。

按照检修规定，

继续联系电机维修厂处理。此次电机维修厂

现场重新对电机进行找正，

更换电机输出轴侧轴承（轴承原型号

FAG NU2216E.TVP2，

替换型号 FAG NU2216E-M1）。试车，电

机噪声较大，

温度未降低。仔细检查电机定子和转子部分，未发

现问题，

排除拆卸过程中电机二次损坏的可能性。购买电机原型

号轴承，全部重装，发现输出轴侧和风机侧轴承均发热，空转

20min 后表面温度达到 55℃左右。联系轴承厂家，

厂家要求改进

装配方法，包括用标准油进行油浴加热，轴承润滑脂只装 1/3 略
多。再次重装轴承、试车，电机发出较大非常规噪声，西门子技术
支持解释为：在工频 380V，50Hz 对 1PH7 主轴伺服电机通电试
车，可能会烧毁电机，

必须在变频环境下进行。变频环境下试车，

电机温度稍高，

噪声稍大，

但较前一次明显好转。虽然故障未彻

底解决，

因生产需要，

组织人员特护运行。

3.控制系统处理法
使用西门子伺服系统调试配置软件 SimoComU 监测电机运

行参数，发现电机转速和力矩电流波动范围分别为 597～601r/

min 和-55～106A，

定子温度约稳定在 67℃，根据经验，电机转速

波动范围过大。根据伺服系统控制框图（图 1），编码器反馈值是
关键环节，

直接影响电机速度环和电流环控制过程，

电机异常发

热和速度波动，

很可能是编码器部分出现问题。考虑到电机检修

数控机床伺服电机故障处理实例

陈才安

摘要 通过一起数控轧辊磨床主轴伺服电机故障处理过程，介绍数控机床伺服电机检修的特殊方法和注意事项。
关键词 数控机床 伺服电机 故障处理 控制系统
中图分类号 TM383.4

文献标识码 B

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维护与修理

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