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机电一体化技术及其应用研究

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16^# 大中小发表于 2007-10-7 23:01 只看该作者

浅谈机床数控改造

一、数控系统发展简史及趋势- E" K" [1 q1 I1 Q7 P+ k  r
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　　1946年诞生了世界上第一台电子计算机，这表明人类创造了可增强和部分代替脑力劳动的工具。它与人类在农业、工业社会中创造的那些只是增强体力劳动的工具相比，起了质的飞跃，为人类进入信息社会奠定了基础。
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　　6年后，即在1952年，计算机技术应用到了机床上，在美国诞生了第一台数控机床。从此，传统机床产生了质的变化。近半个世纪以来，数控系统经历了两个阶段和六代的发展。. j9 A! X1 I% a$ x, V. Z

1.1、数控（NC）阶段（1952～1970年）
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　　早期计算机的运算速度低，对当时的科学计算和数据处理影响还不大，但不能适应机床实时控制的要求。人们不得不采用数字逻辑电路"搭"成一台机床专用计算机作为数控系统，被称为硬件连接数控（HARD-WIRED NC），简称为数控（NC）。随着元器件的发展，这个阶段历经了三代，即1952年的第一代--电子管；1959年的第二代--晶体管；1965年的第三代--小规模集成电路。0 W9 h# H' y- Q, d: H

1.2、计算机数控（CNC）阶段（1970年～现在）0 c8 f; ]8 j8 I4 i
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　　到1970年，通用小型计算机业已出现并成批生产。于是将它移植过来作为数控系统的核心部件，从此进入了计算机数控（CNC）阶段（把计算机前面应有的"通用"两个字省略了）。到 1971年，美国INTEL公司在世界上第一次将计算机的两个最核心的部件--运算器和控制器，采用大规模集成电路技术集成在一块芯片上，称之为微处理器（MICROPROCESSOR），又可称为中央处理单元（简称CPU）。

　　到1974年微处理器被应用于数控系统。这是因为小型计算机功能太强，控制一台机床能力有富裕（故当时曾用于控制多台机床，称之为群控），不如采用微处理器经济合理。而且当时的小型机可靠性也不理想。早期的微处理器速度和功能虽还不够高，但可以通过多处理器结构来解决。由于微处理器是通用计算机的核心部件，故仍称为计算机数控。% o% b( Z! \/ k0 Q
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　　到了1990年，PC机（个人计算机，国内习惯称微机）的性能已发展到很高的阶段，可以满足作为数控系统核心部件的要求。数控系统从此进入了基于PC的阶段。. |  u$ r9 t$ E

　　总之，计算机数控阶段也经历了三代。即1970年的第四代--小型计算机；1974年的第五代--微处理器和1990年的第六代--基于PC（国外称为PC-BASED）。9 j  |, E% x+ `
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　　还要指出的是，虽然国外早已改称为计算机数控（即CNC）了，而我国仍习惯称数控（NC）。所以我们日常讲的"数控"，实质上已是指"计算机数控"了。4 V% @  [. J: x7 H
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1.3、数控未来发展的趋势4 f9 B9 {7 E- e9 _8 ?

1.3.1　继续向开放式、基于PC的第六代方向发展
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　　基于PC所具有的开放性、低成本、高可靠性、软硬件资源丰富等特点，更多的数控系统生产厂家会走上这条道路。至少采用PC机作为它的前端机，来处理人机界面、编程、联网通信等问题，由原有的系统承担数控的任务。PC机所具有的友好的人机界面，将普及到所有的数控系统。远程通讯，远程诊断和维修将更加普遍。
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1.3.2　向高速化和高精度化发展
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　　这是适应机床向高速和高精度方向发展的需要。6 S; i0 R; M: h
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1.3.3　向智能化方向发展

　　随着人工智能在计算机领域的不断渗透和发展，数控系统的智能化程度将不断提高。* a$ t. B3 L+ L
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　　（1）应用自适应控制技术
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　　数控系统能检测过程中一些重要信息，并自动调整系统的有关参数，达到改进系统运行状态的目的。

　　（2）引入专家系统指导加工
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　　将熟练工人和专家的经验，加工的一般规律和特殊规律存入系统中，以工艺参数数据库为支撑，建立具有人工智能的专家系统。
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   （3）引入故障诊断专家系统
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　　（4）智能化数字伺服驱动装置
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　　可以通过自动识别负载，而自动调整参数，使驱动系统获得最佳的运行。
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二、机床数控化改造的必要性

2.1、微观看改造的必要性9 Q; J% t  Z5 k2 M4 {( Z" s
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　　从微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且这些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。" R6 d5 E/ r/ d# g. o

2.1.1 可以加工出传统机床加工不出来的曲线、曲面等复杂的零件。. f! j9 R- ~/ ~
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　　由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
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2.1.2 可以实现加工的自动化，而且是柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
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　　由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了"柔性自动化"。* ~- G% j) v9 o5 ]9 x

2.1.3 加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要"修配"。' C. c& I( v8 r% N5 L% F
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2.1.4 可实现多工序的集中，减少零件在机床间的频繁搬运。
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2.1.5 拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现长时间无人看管加工。. X+ J. r! A$ K

2.1.6 由以上五条派生的好处。2 a6 I1 Z( }) `5 j, E1 {& ], a
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　　如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。

　　以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
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2.2、宏观看改造的必要性6 O3 t; w4 G' d$ l

　　从宏观上看，工业发达国家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS （管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
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三、机床与生产线数控化改造的市场

3.1、机床数控化改造的市场

　　我国目前机床总量380余万台，而其中数控机床总数只有11.34万台，即我国机床数控化率不到3％。近10年来，我国数控机床年产量约为0.6～0.8万台，年产值约为18亿元。机床的年产量数控化率为6％。我国机床役龄10年以上的占60％以上；10年以下的机床中，自动/半自动机床不到20％， FMC/FMS等自动化生产线更屈指可数（美国和日本自动和半自动机床占60％以上）。可见我们的大多数制造行业和企业的生产、加工装备绝大数是传统的机床，而且半数以上是役龄在10年以上的旧机床。用这种装备加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长，从而在国际、国内市场上缺乏竞争力，直接影响一个企业的产品、市场、效益，影响企业的生存和发展。所以必须大力提高机床的数控化率。3 n1 V9 Q+ L+ Q& Q) P
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3.2、进口设备和生产线的数控化改造市场. l$ ?3 J4 {+ |% x* R# x% x

　　我国自改革开放以来，很多企业从国外引进技术、设备和生产线进行技术改造。据不完全统计，从1979～1988年10年间，全国引进技术改造项目就有18446项，大约165.8亿美元。
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　　这些项目中，大部分项目为我国的经济建设发挥了应有的作用。但是有的引进项目由于种种原因，设备或生产线不能正常运转，甚至瘫痪，使企业的效益受到影响，严重的使企业陷入困境。一些设备、生产线从国外引进以后，有的消化吸收不好，备件不全，维护不当，结果运转不良；有的引进时只注意引进设备、仪器、生产线，忽视软件、工艺、管理等，造成项目不完整，设备潜力不能发挥；有的甚至不能启动运行，没有发挥应有的作用；有的生产线的产品销路很好，但是因为设备故障不能达产达标；有的因为能耗高、产品合格率低而造成亏损；有的已引进较长时间，需要进行技术更新。种种原因使有的设备不仅没有创造财富，反而消耗着财富。

　　这些不能使用的设备、生产线是个包袱，也是一批很大的存量资产，修好了就是财富。只要找出主要的技术难点，解决关键技术问题，就可以最小的投资盘活最大的存量资产，争取到最大的经济效益和社会效益。这也是一个极大的改造市场。5 E4 ^& A& i8 q1 i9 t/ d
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四、数控化改造的内容及优缺8 N1 T) M6 [( ]" Z& u
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4.1、国外改造业的兴起
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　　在美国、日本和德国等发达国家，它们的机床改造作为新的经济增长行业，生意盎然，正处在黄金时代。由于机床以及技术的不断进步，机床改造是个"永恒"的课题。我国的机床改造业，也从老的行业进入到以数控技术为主的新的行业。在美国、日本、德国，用数控技术改造机床和生产线具有广阔的市场，已形成了机床和生产线数控改造的新的行业。在美国，机床改造业称为机床再生（Remanufacturing）业。从事再生业的著名公司有：Bertsche工程公司、 ayton机床公司、Devlieg-Bullavd（得宝）服务集团、US设备公司等。美国得宝公司已在中国开办公司。在日本，机床改造业称为机床改装（Retrofitting）业。从事改装业的著名公司有：大隈工程集团、岗三机械公司、千代田工机公司、野崎工程公司、滨田工程公司、山本工程公司等。- F' S0 D- a/ M- N1 m

4.2、数控化改造的内容7 [- b# i: O% t3 |- j% u) F5 ^

　　机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：
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　　其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新 CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。( N4 }9 w  p0 ?1 \6 n

4.3、数控化改造的优缺

4.3.1　减少投资额、交货期短+ m' |# d0 V8 n' Z! c/ H0 C: K$ R
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　　同购置新机床相比，一般可以节省60％～80％的费用，改造费用低。特别是大型、特殊机床尤其明显。一般大型机床改造，只花新机床购置费用的1/3，交货期短。但有些特殊情况，如高速主轴、托盘自动交换装置的制作与安装过于费工、费钱，往往改造成本提高2～3倍，与购置新机床相比，只能节省投资50％左右。0 N$ S- j! y) b1 Q  i
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4.3.2　机械性能稳定可靠，结构受限) H1 c3 O- ~2 d0 W8 |' e5 n% D
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　　所利用的床身、立柱等基础件都是重而坚固的铸造构件，而不是那种焊接构件，改造后的机床性能高、质量好，可以作为新设备继续使用多年。但是受到原来机械结构的限制，不宜做突破性的改造。

　　4.3.3　熟悉了解设备、便于操作维修7 L! h2 `0 C$ c* E' x

　　购买新设备时，不了解新设备是否能满足其加工要求。改造则不然，可以精确地计算出机床的加工能力；另外，由于多年使用，操作者对机床的特性早已了解，在操作使用和维修方面培训时间短，见效快。改造的机床一安装好，就可以实现全负荷运转。
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4.3.4　可充分利用现有的条件6 T7 n5 h" }) {- B4 y( @7 [' o
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　　可以充分利用现有地基，不必像购入新设备时那样需重新构筑地基。
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4.3.5　可以采用最新的控制技术3 A! Y6 Q8 p* j4 b4 X: Z
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　　可根据技术革新的发展速度，及时地提高生产设备的自动化水平和效率，提高设备质量和档次，将旧机床改成当今水平的机床。
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五、数控系统的选择/ s! [, j% [0 ?" P7 y9 L& H
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数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。

5.1、步进电机拖动的开环系统

该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。

　　该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。/ U9 W" i" v2 b( A* G( }+ I* x

　　5.2、异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统
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该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。

5.3、交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统/ `  u. M' B3 v: t
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半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。

　　当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司；国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。

选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。
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六、数控改造中主要机械部件改装探讨

　　一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。

6.1、滑动导轨副/ O: u; j& u  J7 o, s
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对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和润滑。- }2 L0 s  V# @$ E; I0 B, ]! s' l
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6.2、齿轮副

一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
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6.3、滑动丝杠与滚珠丝杠
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丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零件加工。# s* L0 \" G5 d+ ?7 D! k7 q3 z
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　　滚珠丝杠摩擦损失小，效率高，其传动效率可在90%以上；精度高，寿命长；启动力矩和运动时力矩相接近，可以降低电机启动力矩。因此可满足较高精度零件加工要求。

6.4、安全防护+ w% x( Q# }' A

效必须以安全为前提。在机床改造中要根据实际情况采取相应的措施，切不可忽视。滚珠丝杠副是精密元件，工作时要严防灰尘特别是切屑及硬砂粒进入滚道。在纵向丝杠上也可加整体铁板防护罩。大拖板与滑动导轨接触的两端面要密封好，绝对防止硬质颗粒状的异物进入滑动面损伤导轨。- L0 b; Z2 H' B
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七、机床数控改造主要步骤5 R* W, p3 v- M: h' L2 P4 f

7.1、改造方案的确定- A9 s5 I: N, ?% a

　　改造的可行性分析通过以后，就可以针对某台或某几台机床的现况确定改造方案，一般包括：! G7 z% G7 n' e. T( N( I

7.1.1 机械修理与电气改造相结合0 G: q1 N8 O) c& c/ E8 _

一般来说，需进行电气改造的机床，都需进行机械修理。要确定修理的要求、范围、内容；也要确定因电气改造而需进行机械结构改造的要求、内容；还要确定电气改造与机械修理、改造之间的交错时间要求。机械性能的完好是电气改造成功的基础。( p* l! M2 [+ y) M' ^
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7.1.2 先易后难、先局部后全局* ^) _1 j9 U! w! z3 S  ~; K

确定改造步骤时，应把整个电气部分改造先分成若干个子系统进行，如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中，应先做技术性较低的、工作量较大的工作，然后做技术性高的、要求精细的工作，使人的注意力能集中到关键地方。1 ~6 T7 F" b6 k
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7.1.3 根据使用条件选择系统$ a2 o, U; B' n) ]% `+ u: F; d
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针对某台或某几台机床，确定它的环境、温度、湿度、灰尘、电源、光线，甚至有否鼠害等外界使用条件，这对选择电气系统的防护性能、抗干扰性能、自冷却性能、空气过滤性能等可提供正确的依据，使改造后的电气系统有了可靠的使用保证。当然，电气系统的选择必须考虑成熟产品，性能合理、实用，有备件及维修支持，功能满足当前和今后若干年内的发展要求等。1 j! F& g! ~& p4 x" t2 Q
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7.1.4 落实参与改造人员和责任
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改造是一个系统工程，人员配备十分重要。除了人员的素质条件外，根据项目的大小，合理地确定人数与分工是关键。人员太少不利于开展工作，人员太多也容易引起混乱。根据各个划分开的子系统，确定人员职责，有主有次，便于组织与协调。如果项目采用对外合作形式，更需在目标明确的前提下，界定分工，确定技术协调人。" M$ R3 z7 T1 J* u9 `& {" [

7.1.5 改造范围与周期的确定

有时数控机床电气系统改造，并不一定包含该机床全部电气系统，应根据科学的测定和分析决定其改造范围。停机改造的周期，根据各企业的实际情况确定，考虑因素有生产紧张程度、人员技术水平、准备工作充分程度、新系统大小与复杂程度，甚至还包括天气情况等。切忌好大喜功，急于求成，匆忙上阵，但也要合理安排，防止拖拖拉拉。

7.2、改造的技术准备

　　改造前的技术准备充分与否，很大程度上决定着改造能否取得成功。技术准备包括：9 ^6 s; h4 a! x% a
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7.2.1 机械部分准备
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为配合电气改造而需进行的机械大修改造的测量、计算、设计、绘图、零件制作等应先期完成。同时对停机后需拆、改、加工的部分等应事先规划完毕，提出明确要求，与整个改造工作衔接得当。

7.2.2 新系统电气资料消化  M- m, l' X- s9 F0 T! ^' p2 _2 A

新系统有许多新功能、新要求、新技术，因此改造前应熟悉技术资料，包括系统原理说明、线路图、PLC梯形图及文本、安装调试说明、使用手册、编程手册等。要有充裕的时间来对上述资料进行翻译(进口系统)、消化、整理、核对，做到思路清晰，层次分明。
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7.2.3 新旧系统接口的转换设计) h' w) _; W* [$ x
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根据每台设备改造范围不同，需事先设计接口部分转换，若全部改造的，应设计机电转换接口、操作面板控制与配置、互联部分接点、参数测量点、维修位置等，要求操作与维修方便、合理，线路走向通顺、中小连接点少，强弱电干扰最小，备有适当裕量等。局部改造的，还需要考虑新旧系统的性能匹配、电压极性与大小变换、安装位置、数模转换等，必要时需自行制作转换接口。

7.2.4 操作、编程人员的技术培训

机床电气系统改造后，必然对操作、编程人员带来新的要求。因此提前对操作人员和编程人员进行新系统知识培训十分重要，否则将影响改造后的机床迅速投入生产。培训内容一般应包括新的操作面板配置、功能、指示含义；新系统的功能范围、使用方法及与旧系统的差别；维护保养要求；编程标准与自动化编程等等。重点是弄懂、弄通操作说明书和编程说明书。  ^, e7 |2 ]9 s- M3 ~+ v
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7.2.5 调试步骤与验收标准的确定" Q1 o+ l7 ?$ ?2 }# {* f( U

新的电气系统改造完以后，怎样进行调试以及确定合理的验收标准，也是技术准备工作的重要一环。调试工作涉及机械、液压、电气、控制、传感等，因此必须由项目负责人进行，其它人员配合。调试步骤可从简到繁，从小到大，从外到里进行，也可先局部后全局，先子系统后整系统进行。验收标准是对新系统的考核，制定时必须实事求是，过高或过低的标准都会对改造工作产生负面影响。标准一旦确定下来，不能轻易修改，因为它牵涉到整个改造工作的各个环节。

7.3、改造的实施

　　准备工作就绪后，即可进入改造的实施阶段。实施阶段内容按时间顺序分为：

7.3.1 原机床的全面保养* D  ^. j# I' g* _

机床经长期使用后，会不同程度地在机械、液压、润滑、清洁等方面存在缺陷，所以首先要进行全面保养。其次，应对机床作一次改前的几何精度、尺寸精度测量，记录在案。这样既可对改造工作起指导参考作用，又可在改造结束时作对比分析用。

7.3.2 保留的电气部分最佳化调整3 o! [" q' X. j. O$ o- Q3 Z
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若对电气系统作局部改造，则应对保留电气部分进行保养和最佳化调整。如强电部分的零件更换，电机的保养，变压器的烘干绝缘，污染的清洁，通风冷却装置的清洗，伺服驱动装置的最佳化调整，老化电线电缆的更新，连接件的紧固等等。只有对保留的电气部分做好过细的最佳化调整工作，才能保证改造后的机床有较低的故障率。
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7.3.3 原系统拆除# E/ V3 z& i3 J$ p9 R; o( K% r
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原系统的拆除必须对照原图纸，仔细进行，及时在图纸上作出标记，防止遗漏或过拆(局部改造情况下)。在拆的过程中也会发现一些新系统设计中的欠缺之处，应及时补充与修正，拆下的系统及零件应分门别类，妥善保管，以备万一改造不成功或局部失败时恢复使用。还有一定使用价值的，可作其他机床备件用。切忌大手大脚，乱扔乱放。/ N% y: Z2 C& C* U. `' R3 l) }

7.3.4 合理安排新系统位置及布线- z, o- H" x* U& w- }

根据新系统设计图纸，合理进行新系统配置，包括箱体固定、面板安放、线路走向和固定、调整元器件位置、密封及必要装饰等。连线工作必须分工明确，有人复查检验，以确保连线工艺规范、线径合适、正确无误、可靠美观。
% f4 B7 w& q3 N
7.3.5 调试

调试必须按事先确定的步骤和要求进行。调试人员应头脑冷静，随时记录，以便发现和解决问题。调试中首先试安全保护系统灵敏度，防止人身、设备事故发生。调试现场必须清理干净，无多余物品；各运动坐标拖板处于全行程中心位置；能空载试验的，先空载后加载；能模拟试验的，先模拟后实动；能手动的，先手动后自动。
3 o7 P6 z$ {. ^+ m& Q. P! }) n- @9 Y
7.4、验收及后期工作& u3 a) l$ B( U/ M$ |

　　验收工作应聘请有关的人员共同参加，并按已制定的验收标准进行。改造的后期工作也很重要，它有利于项目技术水平的提高和使设备尽早投产。验收及后期工作包括：

7.4.1 机床机械性能验收
( a2 k- |/ W/ v% ~/ C2 m  b# y1 m
经过机械修理和改造以及全面保养，机床的各项机械性能应达到要求，几何精度应在规定的范围内。4 N/ n) g6 `1 L( q
. D8 @) ^& h7 }. r* S" q* T
7.4.2 电气控制功能和控制精度验收1 W, Z. k4 P0 x) w  c. m- |; O5 s

电气控制的各项功能必须达到动作正常，灵敏可靠。控制精度应用系统本身的功能(如步进尺寸等)与标准计量器具(如激光干涉仪、坐标测量仪等)对照检查，达到精度范围之内。同时还应与改造前机床的各项功能和精度作出对比，获得量化的指标差。
2 k( F* o, B% c  `
7.4.3 试件切削验收' P) z, m! ^. C' q4 s1 v
% t5 f$ P2 F$ p, e0 c6 ~% t
可以参照国内外有关数控机床切削试件标准，在有资格的操作工、编程人员配合下进行试切削。试件切削可验收机床刚度、切削力、噪声、运动轨迹、关联动作等，一般不宜采用产品零件作试件使用。1 l( {! [9 a. H$ H

7.4.4 图纸、资料验收

机床改造完后，应及时将图纸(包括原理图、配置图、接线图、梯形图等)、资料(包括各类说明书)、改造档案(包括改造前、后的各种记录)汇总、整理、移交入档。保持资料的完整、有效、连续，这对该设备的今后稳定运行是十分重要的。( s) u6 h( |* Y" S/ \& K% f0 g

7.4.5 总结、提高0 C: G4 e# t: V. F/ _1 I
1 r; M4 `  F1 U& F  ]) M( A. K
每次改造结束后应及时总结，既有利于提高技术人员的业务水平，也有利于整个企业的技术进步。7 @- b3 C, ~' s
! N- V/ t" ~9 J: e/ f+ Y+ s: B
八、数控改造几个实例0 F! r( W; ?$ Q/ v0 L0 a$ s% w
/ w8 u: R$ R2 P) H! G* F
1、用SIEMENS 810M改造X53铣床$ g7 H+ `* e% T/ E9 ~8 H* B

1998年，公司投入20万元，用德国西门子810M数控系统、611A交流伺服驱动系统对公司的一台型号为X53的铣床进行X、Y、Z三轴数控改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的三轴在机械上采用了滚轴丝杆及齿轮传动机构。整个改造工作包括机械设计、电气设计、PLC程序的编制与调试、机床大修，最后是整机的安装和调试。铣床改造后，加工有效行程X/Y/Z轴分别为880/270/280 mm；最大速度X/Y/Z轴分别为5000/1500/800 mm/min；手动速度X/Y/Z轴分别为3000/1000/500 mm/min；机床加工精度达到±0.001mm。机床的三坐标联动可完成各种复杂曲线或曲面的加工。

2、用GSK980T和步进驱动系统改造C6140车床
" S8 w. A/ ~! e. e4 [& u
1999年，公司投入了8万元，采用广州数控设备厂生产的GSK980T数控系统、DY3混合式步进驱动单元对公司的一台加长C6140车床的X、Z两轴进行改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的两轴在机械上采用了滚轴丝杆及同步带传动机构。整个改造工作包括机械设计、电气设计、机床大修及整机的安装和调试。车床改造后，加工有效行程X/Z轴分别为390/1400 mm；最大速度X/Z轴分别为1200/3000 mm/min；手动速度为400mm/min；手动快速为X/Z轴分别为1200/3000 mm/min；机床最小移动单位为0.001mm。8 d' {% w2 [9 t/ v0 x, G, d
" z4 H: k/ o1 ^9 t0 a. \
3、用GSK980T和交流伺服驱动系统改造C6140车床4 ?# G% ^! f) Y# b9 J+ E  I; D

2000年，用广州数控设备厂生产的GSK980T数控系统、DA98交流伺服单元及4工位自动刀架对电机分厂的一台C6140车床X、Z两轴进行数控改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的两轴在机械上采用了滚轴丝杆及同步带传动机构。整个改造工作包括机械设计、电气设计、机床大修及整机的安装和调试。车床改造后，加工有效行程X/Z轴分别为390/730 mm；最大速度X/Z轴分别为1200/3000 mm/min；手动速度为400mm/min；手动快速为X/Z轴分别为1200/3000 mm/min；机床最小移动单位为0.001mm。, |9 p  H) Y) K( u
2 \  Z) ]) w" S8 m! f, X* D% G
4、用SIEMENS 802S改造X53铣床

2000年，公司投入12万元，用德国西门子802S数控系统、步进驱动系统对公司的另一台型号为X53的铣床进行X、Y、Z三轴数控改造；保留了原有的主轴系统和冷却系统；改造的三轴在机械上采用了滚轴丝杆及齿轮传动机构。整个改造工作包括机械设计、电气设计、机床大修，最后是整机的安装和调试。铣床改造后，加工有效行程X/Y/Z轴分别为630/240/280 mm；最大速度X/Y/Z轴分别为3000/1000/600 mm/min；手动进给速度X/Y/Z轴分别为2000/800/500 mm/min；最小移动单位为0.001mm。

九、数控改造中的问题和建议( |" F( \! r: T

　　通过几台机床的数控改造工作后，发现工作中也存在许多问题，主要表现在：/ P, Y) e$ Z- B

一是各部门、开发人员职责不明朗，组织混乱，严重影响了改造进度；3 }* {+ d/ A2 k( _1 H2 ^4 L
, Y* |0 P* b: b9 E1 ]  ~4 E
二是制定的工作进程和计划大多只是凭经验制定，不太合理；' M/ D' n8 P0 o; t8 a

三是相关人员的培训工作没有到位，导致机床改造后工艺人员不会编程、操作人员对机床操作不熟练等问题。

综合以上问题，有几点建议：

一是负责改造的员工职责明确，奖罚分明，充分调动员工的积极性；8 M+ ?) C" v4 G2 s+ R
% x$ r6 s+ }! v* \, I# s4 }
二是培养一批高素质的应用和维护人员，选派人员外出进修，学习先进技术；
/ c# N0 N7 f+ z7 o& T0 U" \9 ^
三是要注重用户使用、维护数控系统的技术培训，建立国内外数控技术资源库。

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17^# 大中小发表于 2007-10-7 23:03 只看该作者

数控系统软件芯片的研制和开发

数控技术无疑是现代先进制造技术中最重要的技术基础，从某种意义上说，数控技术的水平已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。出于技术垄断及独占市场等原因，各个厂家生产的数控系统在体系结构上大多是封闭的，不能进行高可*性的软件扩展。近年来，国内外众多的数控软件开发者都在重复研究、开发相同或相似的数控系统，反复设计若干基本模块，造成了人力、物力和财力的巨大浪费，而且由于缺乏统一的标准，不同的数控软件开发者开发的软件不能互相替换，缺乏兼容性，阻碍了数控软件的升级换代，同时也阻碍了数控机床生产者对市场和用户的快速响应能力。通过对数控系统软件体系结构的分析，我们设想如果把数控系统软件中相同或类似的部分做成类似于硬件电子芯片的软件芯片(Software IC，SIC)［1，2］，每一个软件芯片具有高度的功能独立性、易移植性、易组装性及易扩充性。这样，当我们建立新的数控系统时，只需从芯片库中取出所需的芯片进行组合即可，必要时加以扩充，使数控系统能够重用，而不必从头开发整个软件系统。这样就能改变目前数控系统的封闭型设计，为适应未来车间面向任务和订单的生产组织模式奠定良好的基础，使底层生产控制系统的集成更为简便和有效，从而大大提高数控软件的生产力和可*性，减少生产成本及开发周期。这是增强数控系统对市场的快速响应能力，促进数控产业快速、高效发展的必然之路。
. T5 J1 T- K: g' I5 E' j! R2 l: Z" L. u
1　数控系统软件芯片的划分
5 j% f( U. M- N* M! L7 j: T, Z
　  合理的芯片划分，是开发软件芯片的首要步骤。数控系统软件芯片库中的各芯片以界面的方式开放，通过接口参数和界面信息的提示，用户可掌握芯片的启动、结束和运作。不同芯片的内部为黑箱封装，外部接口开放，并在此基础上实现新系统的构建。因此，如何定义出合理的数控系统软件芯片，使芯片的外部接口易于标准化、规范化，内部易于进行黑箱封装，是我们开发数控系统软件芯片库的关键步骤。

目前，尽管数控系统从系统的设计方法到系统的实现方式千差万别，但是其基本原理和软件的组成都是类似的。在对现有的数控系统［3］和用户需求进行仔细而全面分析的基础上，同时，在总结现有系统控制结构的共有特征，并对其进行适当的归类和抽象的基础上，将数控系统划分为以下几个基本的功能模块。 6 C4 ]. C. Y: \8 ~) h" D

(1)人机交互界面模块　此模块主要完成在系统运行前和运行中系统参数的修改和设定，如设定系统工作模式（自动、手动、点动等），图形显示模式，系统初始化设定，坐标偏置设定，G代码程序的编辑等。  : `5 E0 p8 Z  a
(2)零件代码解释模块　负责根据用户的系统配置，以及零件程序的语法规则对用户编写的零件程序进行语法检查，并进行解释译码，将源代码指令中给出的各种信息进行分离提取，变成各种状态和数据，为预处理芯片提供语法上正确的零件程序的中间代码。 $ C. @; l) c3 R5 O1 u
(3)刀补预处理模块　负责对解释后的数据进行预处理及插补前的准备工作。 & _4 T' v9 g+ f) Z
(4)轨迹插补模块　负责加减速的控制、插补、终点判别等工作，向位置控制器输出通过轨迹运算后的进给量。 + u6 g( C% v( T/ M8 d  B
(5)轴伺服控制模块　在从I/O及插补运算得到的信息的帮助下，通过精插补控制机床执行机构按NC指令指定的路径和速度运动。 , n9 v% P& |3 e5 M" L9 S
(6)I/O模块　负责控制器的输入和输出（包括机床检测信号及位置和相关反馈信息的输入、控制指令的输出等）。 $ O) ^' u0 a3 J$ Z/ L
以上这几个模块间具有互操作性、可移植性和可扩展性，因而可作为数控软件芯片库的基本芯片的划分。
) I$ l2 o2 R& x8 C* _6 w4 _  A
2　数控系统软件芯片的构建及工作原理 # m, F' \1 G4 ^+ g- P; Y+ }
　　 : u) H7 \/ R% T0 [7 Z8 A# j
软件芯片概念的提出是软件重用发展过程中的里程碑。开发软件芯片就是采用面向对象技术把特定类中的一些通用模块做成独立的可重用的对象类。由于面向对象具有封装、分类、消息响应和继承等很有价值的特点，使得软件芯片和系统其它部分的耦合度得到尽可能的降低，这为软件芯片的开发和使用提供了可*保证。同时，由于芯片都是对较成熟的技术进行封装而实现的，在实践上是经过了验证的，也就是说一个成熟的芯片已经将错误率降到了最低点，所以可以利用数控软件芯片来构造新的数控系统能最大程度地保证系统的可*性。软件芯片的构建就是将功能模块的本体部分进行黑箱封装，使之输入接口和输出接口尽量简单、规范。由于C++语言的面向对象特性和封装性较好［4］，所以在本系统中将VC作为编程环境来进行芯片本体的构建。整个芯片是基于静态库创建的，最后生成一个Lib库文件。所有功能的实现都封装在Lib库文件中。用户使用时，不需要知道芯片内部的功能（如初始化、错误信息处理、数据分离）是怎样实现的，只需将对应的.Lib文件和.H文件加入到自己的系统中，然后依照芯片说明提出的接口要求，通过接口参数调用相应的方法即可。接口参数和方法在Lib文件中定义为，用户可以在外界通过它们和芯片进行交互。就如同用户通过硬件IC的引脚来使用芯片内部的功能一样。
! [/ y7 [: E& ?7 \/ q. G# n, L9 M
　　下面就以零件程序解释芯片为例，简述数控系统软件芯片的构建过程。 3 {: F: h! L' ~8 P; y! H5 j/ v1 V/ p
　　首先，对芯片的本体功能进行分析，定义出合适的接口。一般来说，一个完整的零件数控加工程序，由若干程序段组成，一个程序段又由若干个代码字组成，最后以“；”结束。每个代码字由文字符和数字符组成，代码字之间用空格符隔开。
根据自上向下的原则，该部分又可划分为以下几个部分：
　　(1)词法检查　对源程序的数据进行拼写及位数检查；
　　(2)语法检查　对程序段中的G代码和其它功能码的格式进行检查，如G代码的相容性检查等；
　　(3)语义检查　对上下文相关的错误进行检查，如I、J、K和R不能出现在同一行代码中等； " l! w' \* Q2 u' V( Z7 M; q/ {
　　(4)译码　将程序段的信息进行提取，变成相应的状态量和数据量，存储在输出缓冲区中。
在综合考虑数控系统解释器的内部逻辑关系和数控系统的运动控制的基础上，将解释芯片的输入口数据定义为以字符串形式输入的一行数控代码段(char* LineStr)；输出口数据定义为一个包含各种信息量的结构。 ( i1 O' C3 i0 q
　　输出数据结构： 6 t, d0 j& C' x
typedef struct{
int Gp01;　　　∥1组G代码
　　……
int Gp15;　　　∥15组G代码
int N,　　　∥程序段号 % e! e( E* _" Z5 p. w* j( y. T6 k
G,　　　∥准备功能 9 Q1 `2 |" o( u# K9 ]
M,　　　∥辅助功能
P,Q,L,D,H;　　　∥其他参数字符
long T;　　　∥刀具选择
double F;　　　∥进给速度 + e2 o0 u' m- w3 m6 U2 [6 `! T
double S;　　　∥主轴速度
double D;　　　∥刀具半径 2 f! A, k; h' f: X" E
double X,Y,Z,A,B,C,I,J,K,R,U,V,W;　∥尺寸字
　　……
BOOL bLastCmnd;　　最后一行指示标志
　　　　　　}NCcode
如要对一行代码段进行解释译码，则先声明一个实例： 9 a+ Q6 ?. |& q9 u1 D; Y
　　CCode code;　　//CCode为Lib文件所生成的类
然后调用其成员函数，
　　code.InterCode(char* LineStr)
完成对LineStr中代码段的词法、语法、语义检查和数据分离。在进行解释过程中，如果发现代码段中有语法或语义错误，InterCode 会给出相应的提示，并返回到编辑状态重新编辑。
　　类似的，如要对结构中的标志位进行初始化，则可通过调用code.FlagINI()实现。同时，还可以通过在外部对code.ENDED变量进行赋值来结束整个芯片的运行。
　　解释完成后的各种状态和数据信息存放在前面定义的数据结构中。用户只需按照一般结构的读法去取相应的数据，如NCcode.G; NCcode.M ，也可以将整个数据结构作为下一个芯片的入口，实现芯片与芯片之间的数据传递。 8 q' p2 Z+ |" J- z
　　为了防止在芯片进行译码时，外界对数据结构进行操作而产生错误。本芯片使用了临界区的方法，即在方法InterCode()被调用时，就用 CcriticalSection的成员函数Lock进行加锁处理，拒绝外界访问正在更新的数据，以免出现新老数据同时被读入的错误。解释完成后，用 Unlock进行解锁处理，使用户能访问更新以后的数据。
' n: Y* e$ @6 ?8 C9 F: v" F
3　芯片间的同步和协调 7 w& x. W, ?' G0 i2 P+ z4 S  X

当若干个芯片组成一个实用系统后，芯片之间的同步问题就变得格外重要，尤其是像数控系统这样对实时性要求比较高的系统。在使用软件芯片构建数控系统时，每一个有具体功能的芯片，如译码、插补等，都是一个单独的线程。线程与线程之间的通信，是利用事件对象的方式来实现的。本系统由于是在VC环境下开发的，所以可以利用MFC库中的CEvent类及其成员函数来完成。每一个事件对象可以有两种状态：信号态和非信号态。事件可以监控线程是否被置于信号态，并由此决定在适当的时候运行相应的线程。使用事件对象进行线程通信的另一个原因是事件对象的声明十分容易，就像声明一个全局变量一样简单。如CEvent InterCodedStart;事件对象创建以后，是处于非信号态的，要是事件对象处于信号态，只需调用事件对象的成员函数 SetEvent()，即InterCodeStart.SetEvent(); & ]+ N; `6 r5 T3 ^3 @! d
7 W7 L; E: V1 y
　　在执行了上面的语句后，事件对象InterCodeStart便处于信号态。线程监视事件是否处于信号态可利用下面的Windows API 函数实现。
4 B4 q8 \/ F! ~2 C: a  {
　　：WaitForSingleObject(InterCodeStart.mhObject, 0);在此情况下，如果函数返回的是值为WAITOBJECT0，则事件已被置于信号态，否则，事件仍处于非信号态。通过这些消息和方法，我们就可以实现系统各线程之间的通信，也可以通过这些事件对象间的通信控制将若干芯片“粘连”成一个有机的实用系统。 & N" z" `/ Y+ |1 \2 x& E

4　结束语 ' D! S6 w) J# \5 q3 ~0 |% z1 s3 t2 P  @

本系统全部是在 Windows NT下的VC环境中开发的，所以利用了很多MFC中的基本类，这些都大大提高了整个系统的灵活性，增强了整个系统的功能。如，数控代码的编辑器是基于 CEditView类创建的，因此在使用时，它可以利用CEditView类本身所带的一些编辑功能，如New、Open、Save、Copy、Cut、 Paste等，这使数控程序的编辑及管理变得和Windows下的文件管理一样方便容易。同时，VC中各种控件的使用，不但增加了系统控制的易操作性，还使控制界面变得美观、友好。这些都是值得进一步深入探讨的地方。利用可重用构件技术来开发软件芯片，并利用其构建新的数控系统的思想已用于国家自然科学基金项目“高可*性数控系统软件芯片库及其运行环境”的研究，取得了良好的效果，不但很好地实现了数控系统的开放性设计和资源重用，而且由于是基于 Windows NT和IPC等通用环境下开发的，对数控系统的升级换代和对市场的及时响应，都具有良好的开发前景。

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18^# 大中小发表于 2007-10-7 23:07 只看该作者

变频器维修与应用经验汇

最近维修一台三菱A540-55K变频器，是一位维修新手维修不好才拿到我们这里来，这台机本来是坏了一个模块，换好模块后，这位新手想测量驱动是否正常，把模块触发线拨掉，结果一通电就跳闸，检查后发现又烧掉一个模块！他想很久都弄不明白为什么会这样！原来IGBT模块的触发端在触发线拨掉后有可能留有小量电压，此时模块处于半导通状态，一通电就因短路而烧坏，GTR模块没有这特性，才可这样测试！
# l- {2 b# i9 y) Y2 n
　　　　我们维修不少三菱 A240-22K变频器，都是坏模块！原因是保养不好，如散热器尘多堵塞、电路板太脏、散热硅脂失效等，这变频器的输出模块（PM100CSM120）是一体化模块，就是坏一路也要整个换掉，维修价格高！好的模块也难找！如果你的变频器还没坏，则要多加小心保养！特别是这几天天气炎热！$ ^1 q) s6 r& @" J2 i
　　　　　　　　　　- s& Q- v6 e" S! t( W$ g; N, _, _
　　　　　　　　　　
　　　　最近维修一台安川616G5-55KW变频器，损坏严重，其原来是有一个快熔断了（三相各有一个快熔），电工可能是没有经验，没有检查模块是否有问题，又一时找不到快熔，就用一条铜线代替，开机后发出一声巨响，两个模块炸裂，吸收回路坏，推动板也无法维修，换新板，造成重大损失！按我们经验，如果快熔断则模块大多有问题，但模块坏快熔不一定断！铜线代替快熔的做法我们已见过不少次！
　　　　　　　　　　
　　　　　　
　　　　我们发现经常有人在把三菱A240-5.5KW变频器换成A540-5.5KW时把A540-5.5KW“N”线接地！一送电变频器就发出巨响！变频器损坏严重！一方面是A540-5.5KW的“N”线与A240-5.5KW变频器的地线的位置相似！有的电工没看清楚就把地线接上去；有的电工则误认为 “N”线就是地线！请三菱变频器用户小心接线　　　　2 q0 a8 X% {: _% `3 P9 ~/ d2 u
　　　　　　　　　　　　　, q# ]0 \0 ?. q3 g1 G$ V$ X( h
　　　　　很多人打来电话问到外观一样的模块怎样测出其电流的大小，其实很简单，只要用电容表，测出模块G-E或C-E结的电容量，电流大的电容量也大！注意要在同类型的模块中比较！3 d  w5 a' t: @$ R5 Y$ w
　　　　　　% c; Q, z- s- ~% n
　　　　　　! a3 t( U- g7 I7 j3 |
　　　　有一位电工打来电话，说他在给变频器试机时发现变频器输出电压有1000多伏（输入380V），问是否是变频器故障？是否会烧电机？他还不明白变频器只会降压，不会升压！！原来他是用数字万用表测量，由于变频器输出电压是高频载波，普通没防干扰的数字表在这里测量是很不准！" b7 ?( d3 W% a  d7 [
　　　　　　　
　　　　　　　　　　
　　　　有此粗心的电工在给三菱A540变频器的辅助电源（R1、T1）接线时没有拿掉短接片，结果在把变频器烧掉后还弄不明白其道理，原来当短接片没拿掉时，变频器内部R与R1、T与T1是已连在一起，电工以为从R、T引来两条线没有分别，结果把R接到S1、T接到R1，造成相间短路，由于R与R1、T与 T1的连线是通过电源板的中间层，结果把电源板烧掉，爆开成两层！一般情况下没必要接辅助电源（R1、T1）！* `7 w& I: g' w, t
　　　　　　　　
　　　　　　7 O/ N% B! R/ l+ Q; `$ o
　　　　有的维修新手在维修变频器时不懂利用假负载，一当驱动有故障，烧掉模块后就说模块质量不好！假负载就是用一个几百欧的电阻（电灯炮也可以），串在主回路上，如有快熔就把它拿掉，装上电阻；没有快熔则可在主回上任何地方断开，串上这电阻！这个电阻起到限流作用，当模块有短路时也不会把模块烧掉，等开机后测量变频器输出正常，才把这假负载撤掉！！
　　　　　　　) j& \" J+ G5 V& w9 w
　　　　　　
　　　　很多工厂供电是发电机发电，当发电机有故障时，输出高压电常把变频器及电子仪器烧坏！这种情况是我们经常见过的，去年深圳就有一家拉丝厂一次就坏了二十几台30KW变频器，停产十几天，造成重大损失，工厂在发电机搞了很多保护方法可效果不太明显！后来我们想了一个被动的保护方法，就是在变频器或仪器的输入端的空气开关上加了压敏电阻（380V用 821K，220V471K），这样当有高压电时压敏就会短路，空气开关跳闸，保护了变频器，变频器故障率大大减小，压敏电阻很便宜，这个方法可说是花小钱办大事！并联（三相是三角接法）的压敏电阻瓦数大小没有严格要求，输入电流大的则选取的压敏电阻相对大一点（或几个并联）！当压敏电阻发生作用时它是完全短路！这时也要求你的空气开关质量好，反应快！保护电流也不要太大！接的地方当然是空气开关的输出端！
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　　　　　　5 {6 P4 O2 I, N
　　　　　　7 r# g3 P4 x2 s' s, E% V
　　　　　　今天有的朋友打来电话，说到压敏电阻问题，他问到有的变频器里面输入端也有压敏电阻，也应该有保作用！但根据我们修过的变频器的实际情况来看，轻伤的就只烧断电路板的铜线，重伤的就烧坏整流模块，开关电源，CPU板，电容，造成重伤的原因可能是当压敏电阻短路爆炸时它的金属碎片到处飞；爆炸时发出强大的静电及电磁波（很象雷击）；烧断电路板的铜线使空气开关不动作。所以在变频器外面另加压敏电阻情况就好很多！/ y: f3 ], h3 o' c
　　　　　　　　
　　　　　　5 i9 ]2 X7 I" F+ I0 M
　　　　顺德一家针织厂的一个电工被老板加奖2000元，原因就是受到我们的启示，用压敏电阻保住很多变频器及针织机械的电子板！可见效果是明显的！！7 {+ b& F  K/ d
　　　　　　
　　　　　　- {& o# ^3 C' o9 m+ E: F. c
　　　有的人买模块时要求型号一字不差！其实完全没必要这样，如模块7MBR25NF-120与7MBR25NE-120的参数是一样的，前者只多了四个定位脚！由于IGBT模块的驱动是电压控制，有更好的互换性，只要耐压、电流参数一样，不同型号的IGBT模块很多是可互换！有的安装尺寸不同的还可另钻孔！ GTR模块则还需要考虑其放大倍数，互换性差一点！我们维修变频器那么便宜就是充分利用模块的互换性，避开用市场上热销的模块，不然模块价格高或难找到！" r. K& l3 b+ Q+ n
　　　　　　　　　　　3 E. y2 `  ?* j! Y$ G
　　　　　　
　　　　怎样选购模块：维修变频器，判定模块的质量也是关键！首先你要看模块是否被拆开过（看外观痕迹），现在有很多模块是维修过的，参数正常但质量很差！耐压值是最重要的参数，可用耐压表测量，输入380V的变频器的输出模块耐压值要大于1000V，220V则要600V！电流则可用电容表来比较判定大小！IGBT模块还可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作，用指针（黑—红）去触发模块的G—E，可使模块C—E导通，当G—E短接时则C—E关闭！这方法是最简单最基本的测量方法，是维修新手可以做到的，专业的可不是这样测量　　　　　　- I8 G( U9 F3 \5 J
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　　　不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉，弄不清原因就拿到我们这里来，原来是有的螺丝没拧紧！看起来好象是小事，但对变频器却是致命的！我们发现，有很多变频器当装在有震动的设备上（如工业洗衣机、机床等）运行一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动，此时最先损坏一般是模块，如果换了模块后没有紧固其它螺丝，则模块很快坏掉，就埋怨模块质量不好！也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上，不然多好的变频器可能很快就坏了！
　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　
　　　　我们经常看到有的维修高手过于自信，维修变频器不用假负载，觉得太麻烦，结果还是有烧模块的可能！如果用假负载，几乎可做到万无一失！除非你买的是假模块！！* s% M. H1 E! Q2 n' J5 N
　　　　　　　　
　　　　　　　　
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　　　很多人搞不清富士G9-5.5KW变频器整流模块CVM40CD120的结构，在这里简单说一下：2 Q2 ^8 B0 U, E3 I
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　　　　　　　　整流部分：R、S、T、A（+）、N-（-）
　　　　　　　　充电可控硅：A、P1、Gth（触发）
　　　　　　　　制动管：DB、N-、G7（触发）；DB、B+ 是其续流二极管
　　　　　　　　电源开关管：D8、S8、G8$ p' c2 g, i% D8 {
　　　　　　　　热敏电阻：Th1、Th2
　　　　　　　　
　　　　　　　　
　　　　　　山肯MF系列有一个通病，就是有时会显示“Erc”故障，这时可进行下列操作：打开参数90，写入“7831”，这时变频器显示“PASS”，写入“变频器容量数”，再把参数恢复出厂值（参数36=1）！2 m' l# E) H6 H# m* H: @2 E& h
　　　　　　　　变频器容量数：2.2KW - 23 3.7KW-24 7.5KW-26
　　　　　　　　 15KW-28 22KW-30 30KW-31
　　　　　　　　 45KW-33 75KW-35 110KW-37
　　　　　　　　其它功率类推！; K+ G' o; x6 t7 N4 ~
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　　　　　　有的人为了提高电机的转矩，常把变频器的转矩提升参数（或最低输出电压）调到很高！这样变频器的启动电流会很大，经常跳“过流”，也容易损坏模块！转矩提升应适当，可慢慢调上去并观察电流大小，负载大的最好用“矢量控制”，这时变频器能自动地输出最大转矩，变频器要进行“调谐（自学习）”，但真正有此功能的变频器并不多！更不能调低基本频率，国内电机设计基本频率是50HZ，当变频器的基本频率调小后，虽然可提高转矩，但电流急升，对变频器及电机都会造成伤害！！+ G: H- q5 I& n: s* O
　　　　　　　　
　　　　　　
　　　　　有的人没有给变频器的电源输入端安装空气开关，一当模块损坏，则电路板烧毁严重！甚至无法维修！特别是变频器里面不带熔断器的几个品牌更是这样！熔断器的电流也不能选太大！质量要好一点！富士G9变频器3.7KW-7.5KW有一个共同的问题:其散热风扇功率大,转速高,当在尘多的工作环境中寿命会比较短!当风扇坏了以后变频器也不会马上跳“过热”保护（可能是保护温度值设置太高）,这时整个变频器的内部温度很高，使到驱动电路及电源电路的小电容容易老化，通常是开关电源最先停止工作！变频器没有显示！！这时候应把风扇及电源电路的二个小电容换掉就可以使变频器恢复正常！最好也把驱动电路的电容也换掉！！
　　　　　　　　
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　　　　　　由于变频器是相对比较贵重的设备，不同牌子的价格差别又大，故障率又高，所以有的人在选购变频器时大伤脑筋！我们认为，当变频器是否正常运行对你的生产影响很大；当你的配套设备是卖到很远的地方；当你不想经常给机修工找麻烦！你还是用性能好的、价格高的名牌变频器！但也并非所有名牌都适合你使用！有的名牌变频器很娇气(怕湿、怕尘），要有好的环境才有好的质量！如果你的电机运行比较平稳，不用急停车，负载轻，电源电压稳定，变频器工作环境好，有故障也不影响生产，两年内坏包换新机，维修服务部又近，为了节省开支，你不妨考虑买一台价格比较低，名气过得去的变频器！
　　　　　　　　
　　　　　　　　
　　　有的人在调试变频器时没有顾及变频器的“感受”！只根据生产需要把加减速时间调至1秒以下，变频器经常坏,当加速太快时，电机电流大，性能好的变频器会自动限制输出电流，延长加速时间，性能差的变频器会因为电流大而减小寿命！加速时间最好不少于2秒。当减速太快时，变频器在停车时会受电机反电动势冲击，模块也容易损坏！电机要急停的最好用上刹车单元，不然就延长减速时间或采用自由停车方式，特别是惯性非常大的大风机，减速时间一般要几分钟！& t6 T+ M  k& q- V
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　　最近有两个工厂各坏一台75KW变频器，都是坏一个模块，可有一台模块的价格只有1300元（整台机共6个模块），可另一台的模块报价是23000元（一体化模块），所以购买变频器时你必须考虑以后维修的问题！1 ^; {# s' [* X* p
　　　　　　
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　　　　经常发现有的人买模块回去自己修变频器时没有在模块底面涂上散热硅胶，这样模块的热量不能很好传给散热器，会因温度太高而烧毁！更不能涂麦乳胶（有的人是这样做），其作用相反！
　　　　　　
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　　不少人维修变频器更换的模块没几天又坏掉，弄不清原因就拿到我们这里来，原来是有的螺丝没拧紧！看起来好象是小事，但对变频器却是致命的！我们发现，有很多变频器当装在有震动的设备上（如工业洗衣机、机床等）运行一段时间后，其主回路的连接螺丝和模块的紧固螺丝容易松动，此时最先损坏一般是模块，如果换了模块后没有紧固其它螺丝，则模块很快坏掉，就埋怨模块质量不好！也特别强调不要把变频器装在有震动的设备上，不然多好的变频器可能很快就坏了！1 N4 Z( W, }5 o$ @! s' R
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　　　有的人为了提高电机的转矩，常把变频器的转矩提升参数（或最低输出电压）调到很高！这样变频器的启动电流会很大，经常跳“过流”，也容易损坏模块！转矩提升应适当，可慢慢调上去并观察电流大小，负载大的最好用“矢量控制”，这时变频器能自动地输出最大转矩，变频器要进行“调谐（自学习）”，但真正有此功能的变频器并不多！更不能调低基本频率，国内电机设计基本频率是50HZ，当变频器的基本频率调小后，虽然可提高转矩，但电流急升，对变频器及电机都会造成伤害！
　　　　　　　　　　
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　　　　我们的模块在卖出前是经严格测试！始终有一些不讲信用的人在把模块损坏后才要求退货，这是我们不能接受的！我们的退货条件是要求在装机前且在一个月之内！如果卖出的模块要我们保用，则要把变频器送给我们维修并收取合理的人工费！
　　　　　　
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　　　如果你的车间同一个角落有很多变频器；如果你是啤酒厂、饮料厂（环境潮湿）；如果你是化工厂、陶瓷厂（尘多）；如果你是锅炉车间（温度高），你最好能把变频器安装在有空调的房间里，可以收到意想不到的效果，可大大降低变频器的故障率！大大延长变频器的寿命！
　　　　
　　　　
　　　我们在维修大量变频器后发现变频器一个共同的特点，就是如果变频器的开关电源供电不是直接从主回路的滤波电容供给，而是从输入端就与主回路分开独立供给，如果电源是380V的则最好变压成220V（整流）再供给开关电源，虽然这样变频器会复杂点，但其故障率会大大降低！因为很大部分变频器故障与开关电源有关系！当变频器在运行时其主回路直流电压很多时候是不稳定的，如果开关电源供电是从主回路的滤波电容供给时，开关电源就容易坏！希望变频器设计者能注意到这问题！; [& Y! f& d( B% i; j: h5 l! l
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　　　工厂的地线很少断，但断了以后没使人触电却烧毁了变频器！有一个啤酒厂同时损坏十几丹佛斯变频器，现象是主板接线端子出现强电打火，烧坏主板。经现场调查，是由于有一个电机漏电，工厂的地线也刚好生锈断掉，强电经变频器地线反串入变频器主板！地线对防雷也很重要，如果电工有空不妨请他检查一下地线是否快断了！4 d# h7 V9 b' u6 W3 T' ?. q# T( ~
　　　　
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　　　　很多人打来电话，说维修变频器用假负载保住了他们不少模块，因为维修新手一般不知道这样做，现在电灯一亮就说明原来又要坏模块了，但假负载的接法也要注意几个问题：6 q4 p% s9 e8 m
　　　　　　1）要接在电容与模块之间，不是接在整流与电容之间，因为电容放电就足以烧坏模块。8 a" s6 k2 P5 ~- y, z
　　　　　　2）当开关电源供电是经过快熔时（如富士G9-11KW），就不能把假负载放在快熔上，不然送电后灯泡会亮，开关电源有时不工作！
　　　　　　3）假负载也要接在直流电压检测点后面，这样当变频器输出不正常电灯亮时，变频器就不会跳“低压”，你才可检查是哪一路输出有故障！
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　　　　很多人打来电话说想到我们这里学维修变频器，但我们觉得学维修变频器并不是一下子能学到的，只要你能把握几个要点，在长年累月中实践，多上来这里想信你也可学到不少东西！我们也会把知道的东西与大家在这里一起探讨！
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　　　　最近好的二手模块比较难找！假货（或维修过的）却很多，特别是价格比较高的三菱、富士模块！% C3 L' r, O- }! h4 W9 F  I9 P
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　　　　一体化变频器质量问题：现在有几个品牌的小功率变频器是一体化设计（输出模块、电源、推动电路固封在一起），这样只要模块有一点小故障也难以维修，换模块价格又很高（接近机价），所以只好报废！经常看到工厂的维修车间放着一大堆这样的变频器！所以希望变频器厂家在生产一体化变频器时更要关注其质量问题，充分考虑客户在使用变频器出现的各种不正常情况，对经常损坏的部分应提高其安全系数！要给代理商提供充足的配件以便能及时维修损坏的变频器！
　　　　　　
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　　　　从变频器的硬件可初步判断其性能：很多人搞不清变频器价格为什么差别这么大，就是同一个牌子也有各个型号价格差别也很大，其中硬件的差别是一个主要的原因，如有的3.7KW变频器用的是25A模块,有的只用15A模块；有的11KW用75A模块，有的只用50A模块（都是通用型变频器的比较），电容量也相应减少，主板、驱动板电路简单，保护功能少，变频器容易坏！对于一些运行平稳、负载轻、简单调速的电机，用那些材料缩水的变频器倒没关系；如果是用在负载重、速度变化快、经常急刹车的电机，那你最好就不要贪便宜，否则得不偿失！关于变频供水“一拖几”要注意的几个问题：+ w3 \* ~; I8 U( s
　　　　　　1）切换过程不能在变频器有输出时断开电机线，因为断开电感性负载时，其会产生反电动势高压，对变频器有冲击。而是让变频器惯性停车，变频器会马上停止输出再进行切换！更不能在变频器有输出时接上电机！9 r) ^% {6 W0 I
　　　　　　　　2）不管是否在电机停下来才切换，切换电流有可能同样大（相位关系），所以大功率电机则最好是让其先停下来再用软启动器启动，等以后变频器相对便宜时可用“一拖一”形式，很多合资厂已把变频器当软启动器用！& g/ r6 X+ {& p
　　　　　　3）接触器经常动作，寿命短，如果触点打火或烧熔在一起，则容易损坏变频器，而且通常损坏严重！所以要用质量好的接触器。8 \* K' L: n+ a
　　　　　　由于多种原因，恒压供水的变频器故障率相对比较高，当我们维修好变频器，一般都要到现场检查一下其切换是否有问题，不然变频器可能很快又拿回来！
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　　　　关于模块的容量问题:按理论计算，3.7KW的变频器用15A的模块就够了(控制性能好的变频器模块可用小一点的容量),问题是余量太小,当变频器有点过载就很容易坏模块(变频器都来不及保护),而且通常损坏严重,驱动板、整流模块都坏掉！所以有可能同一个牌子的变频器在一个厂很少坏，但在另一个厂却坏很多，就因为后者变频器负载比较重！
　　　　　　
　　　　　　
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　　　　　　1)在什么情况下整流模块会炸:如果只坏整流的，通常是由于电源电压波动大，有瞬间高压输入到变频器，380V输入的变频器的整流模块耐压值一般是1600V，所以能把整流模块击穿的电压是很高的；另外当整流模块后面的负载（如滤波电容、输出模块）发生短路，由于电流太大也可烧坏整流模块，所以在变频器输入端装上空气开关是很有必要的！* O# M( r/ E- w- n% Y$ s, Q3 I
　　　　　　2）电容器出现问题会到导致哪些故障：是指滤波电容吧！其容量变小会使变频器主回路直流电压不稳定，容易坏模块，变频器经常跳“低压”故障。
　　　　　　3）制动器在什么情况下会损坏：可能是制动电流设置太大或控制失灵（电路板尘多）。( ~; x1 C- p/ w0 b  \2 V+ w  l9 Q
　　　　　　　
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　　　　关于变频器主板故障:变频器最怕就是坏主板，一般是难以维修，换板价格又高，有的坏主板是某个型号变频器的通病（设计有问题），有的则有其它原因，如环境温度高（如锅炉车间）；静电多（如纺织厂）；干扰大（如附近有经常动作的接触器）；有时模块爆炸，强大的电磁波可损坏主板；被雷击中也一样；有的是开关电源故障烧坏主板。当变频器出现主板故障时，有的显示通讯故障；有的显示正常但没有输出；有的一开机就是最大输出，不受控制。可将参数恢复出厂值一次，如果这样无效或参数都打不开，则一般要换板！7 m" w/ k( S7 R$ t
　　　　　　
　　　　　　
　　　　
　　　　IGBT模块可以用指针式万用表10K档检测其是否能动作，用指针（黑—红）去触发模块的G—E，可使模块C—E导通，当G—E短接时则C—E关闭！！测耐压值可用晶体管参数测试仪，并且要短接触发端G-E才能测C-E的耐压值！/ ^( n+ S; ~" j$ z( p8 W& U4 [
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　　　　关于变频器干扰问题:变频器在运行时就好象一台功率强劲的干扰器，干扰的源头就在输出模块的6个IGBT管上，有的变频器开关电源也会造成一定的干扰，电源线及电机线就是干扰器的天线，地线接地不良则干扰信号也可通过接在外壳的地线发出去，线路越长则干扰范围就越大，不仅干扰周围的电子设备，也可干扰变频器本身！有的变频器在防止干扰信号辐射及输入下了一定的工夫，变频器不会经常误动作，一些偷工减料的变频器则有时因干扰问题令你头痛！如果你的控制系在使用变频器的同时还有一些靠模拟信号、脉冲信号通讯的电子设备，如电脑，人机界面、感应器等，你在选购变频器及布线时就要很小心。防干扰有很多措施，如加电抗器、滤波器、控制线加磁环，用屏蔽线（没有屏蔽线的要把控制线绞在一起）、变频器放在铁柜里（变频器是铁壳比较好），进出电源线套在铁管里，控制线不要与电源线一起走线，布线纵横有序、调低载波频率、接地良好，很多变频器控制线公共端并不能接地（很多人接了）！检查变频器对周围干扰有多大也很简单，请你带上一个小收音机！防止变频器干扰有时是一个复杂的问题，还要结合现场情况，有时搞了几天都没搞好！有时搞好了还不明原因！
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　　　　变频器维修实例：安川616G5显示“GF”故障:有一客户安川616G5变频器在运行10分钟后显示“GF”故障，按说明书所说是电机对地故障，原理是变频器检测到输出有一相过流，但客户换了电机、输出模块、电流互感器都没用！只好送到我们这里来，由于我们的配件比较多，马上就可通过换板确定是主板检测有故障，实际输出都正常。所以变频器在本身检测回路出现问题时（有的是受干扰）就会出现虚报故障的现象，维修者应注意这问题，使自己少走弯路！显示“GF”故障的安川变频器最后也只能换主板！3 {. j# c) w& d2 `7 {5 i: U+ c
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　　　　用互感器与指针式的电流表测出的电流值不同应该是变频器输出端吧！指针式的电流表设计比较简单，只适用于50HZ，防高频干扰性能差，用在测量变频器输出只可判定三相是否平衡，数值则不准！
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　　　　很多人打来电话，说到富士G9变频器没显示确实是开关电源小电容22u/35v老化所致！并且自己维修好了，节省不少维修费（以前要外送维修）！
　　　　
　　　　
　　　　
　　　　请不要用压缩空气吹变频器:今天东莞一家塑料厂送一台F540-110KW变频器来维修，原因是电工用压缩空气给变频器吹尘，压缩空气一般含有水气，加上变频器尘比较多，开机后变频器没显示，经检查电路板有短路而损坏电源！给变频器吹尘最好用电吹风！
　　　　
　　　　　
　　　　
　　　　没有经验的代价:浙江有一家厂的三菱A540-22KW变频器没有显示，电源有工作，电工就从另一台拆下主板试，还是没显示，又装回去，发现主板已坏了！后来才发现主板坏是电源不正常所致！所以维修变频器最好能找出真正故障原因，这样才能减少不必要的损失！奇怪的变频器故障:佛山市有一家包装材料厂用了20多台安川6166G-5.5KW变频器,可运行不到一年就不断出现烧模块现象,而且一直都查不出原因, 虽然厂家可以给保修,但严重影响生产,成为老板一大心病.后来老板打电话来问起这问题,我们决定到现场看一下,经过仔细检查后我们才发现问题就出在变频器装在震荡很大的生产线上,紧固模块的螺丝大多松了!这样由于模块散热不好而烧掉!其实变频器说明书都有强调这问题,只不过很多人不知道其后果而没有去关注!
　　　　　　
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　　　　关于主板互换问题:有几个品牌变频器（如三菱、富士）由于其检测回路与主板的通讯值大小是一样的，所以其功率不同的同型号主板是能通用的，只不过电压、电流值要按出厂值设置，如3.7KW主板用在30KW上,电机电流值只能设 9A而不是66A.此时变频器显示电流值也不是真实值(按比例缩小),但其过流、过载保护功能完全一样！有的则要改写容量码！但当你不知密码或容量码时则无法使用，变频器会显示容量故障！
　　　　
　　　　
　　　　关于高速电机的基频:有的人在给高速电机装上变频器后，发现变频器经常显示过流，电机容易烧掉！经检查后发现其没有把基频参数调好，因为变频器基频的出厂设置是50HZ，如果用在基频是400HZ的高速电机上，变频器会因为在低频时输出电压太高而造成电机电流太大！
　　　　　　
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　　　　空气开关不能拿来当开关:昨天广州某塑料厂一台30KW变频器的空气开关跳闸，电工没查清楚就合上它，结果发出巨响，空气开关被炸烂！虽然没造成伤害，但电工吓坏了！经检查，变频器输出模块完全短路（变频器没有快熔）。空气开关的名字起得不太恰当，科学一点应叫断路器，但我看过很多电工通常拿来当开关用，这是相当危险的！3 t; \; ?. V* C2 d
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　　　　　关于维修过的模块:经常有人打来电话，说自己维修变频器时买了维修过的模块，不只损失金钱、信誉，还使变频器损坏更严重！更维维修！由于维修过的模块测量值完全正常，所以没经验的人是很难辨识！现在好的旧模块确实是很难找，很多型号的模块坏了我们只能用新模块更换！
　　　　　　　
　　　　
　　　　给模块测耐压值时要注意:用耐压表给IGBT模块测量耐压值时一定要同时短接各触发端G-E，否则不但测不到测压值，也有可能把模块烧坏了！因为如果G-E有残余电压，这时C-E是半导通的！
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　　　　关于富士G7变频器的一个通病:当富士G7变频器的电流互感器有故障时，一送电（未启动）就显示“OC”或“Err”，通常只坏一个电流互感器，你可轮流拨去一个再送电看是否正常，哪一个坏就不接上，非矢量控制的变频器用两个输出电流互感器都可以！
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　　　　关于维修变频器要注意的一些问题：经常有一些工厂自己维修变频器，烧坏了几次模块都弄不好才送到我们这里来，因为电工没经验，查到那个模块坏就换那个，根本就没查明为什么会烧模块，模块烧坏大多数与驱动不正常有关系，但驱动电路中比较容易老化或受伤小元件（小电容、光耦、稳压管）普通电工是比较难检测出来，能全都换新的是最好不过！维修变频器时还要对其作整体保养下：电路板尘多就用洒精清洗，吹干后再喷绝缘漆；散热器的铝片也要除尘，散热风扇坏了或有响声就换新的；滤波电容容量降低20%也要换（一般不超过8年）；所有主回路联接螺丝再拧紧一下　　　　
　　　
　　
　　　　关于拆装贴片集成：有的人拆装贴片集成块时经常由于电烙铁温度太高而使其损坏或性能下降，拆集成块之前可在集成块上贴一小片沾着水或洒精的纸作散热用，效果不错！2 M2 r4 f) `0 [: \- h5 [
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　　　　关于充电接触器对变频器产生的干扰：在维修很多通讯故障的变频器后，我们发现大功率变频器里面的充电接触器与这故障有很大关系！当变频器显示通讯故障或经常误报警时，通常的解决办法是把变频器的参数恢复出厂值就可以，但变频器在运行一段时间后这问题又出现！后来我们在充电接触器线圈（控制端）并上一个滤波器，收到明显效果！同样道理，在变频器附近的接触器也会对变频器产生干扰，如果接触器经常动作则更应加上滤波器！
　　
　　
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　　　　关于松香在焊锡时的应用：有的维修新手在拆装电子元件时没有用到松香，焊点的外观很粗糙，很难看！而且容易造成虚焊！松香的作用是帮助去掉氧化皮，防止虚焊。有的锡丝里虽有松香，但还是不够。有了松香的帮助，你可做到让别人看不出更换哪些元件。松香在卖电铬铁的电子商店一般能买到！维修与教训：在我们这里购买模块给自己维修变频器的维修新手，有很大部分人的结果是没修好而且把模块搞坏！如果你对维修变频器没有什么经验，则风险会大一点，不但模块没了而且变频器损坏更严重！想学维变频器最好先维修小功率的！变频器烧掉模块时通常会损坏驱动电路，而修好驱动电路是维修变频器的重点及难点！一方面是一些损伤的元件难以用万用表测出，另一方面是有的驱动电路的小元件不容易买到（最好是从另一同型号的板拆）！
　　
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　　　　关于贴片三极管的替代件：维修变频器经常碰到驱动电路的小贴片三极对管烧坏（如富士G9、安川616G5），市面上难以买到，可用A950及C1815小三极顶替，不过你要分清贴片三极管哪个是NPN、PNP！
　　
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　　　　今天是星期天，早上4点钟我接到一个电话，说有一个电梯用的安川616G5-22KW变频器有故障，显示“UV”，要求马上帮忙维修，因为电梯比较急用！找了很多公司都找不到人，最后才找到我们这里！我们也急客户所急，立即进行检修，发现只是充电电阻断了！马上就修好了，所以维修电梯的如果懂一点变频器的原理，这小问题完全可自己解决。客户也对我们的服务态度表示赞赏，但这个是我们对客户永远的承诺！! e) Y- d% E' K! j
　　　　
　　　　
　　
　　　　电解电容是比较容易老化的元件，老化的一个特征是容量隆低，如果你身边没有电容表测量，你可用比较法测量，另拿一个容量相同（耐压可以不同）的电容来比较，用指针万用表的电阻档测量电容的电阻，万用表的指针会摆动一个角度，容量越大这角度就越大！第二次测量时要把电容放电（两个脚短路一下）！
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　　　　关于用光耦PC929作驱动的电路特点：因为这电路带有反馈检测回路，就是分别从输出三相（Eu、Ev、Ew）取回信号与驱动信号进行比较，当检测到变频器输出不正常时，则通过一个光耦向主板发出一个高电平信号，变频器马上切断驱动信号并显示“过流”或“IGBT短路”故障，这个保护相当快，有这电路的变频器不太容易烧模块，但问题是当这变频器的驱动元件性能不稳定，如小电容、光耦老化、开关电源有轻微不正常而影响驱动工作时，变频器总是误报警（SC），由于故障不明显，有时要检查大半天才找出原因，所以用PC929作驱动时一定要保证驱动电路小元件的的质量，不然变频器使用一段时间后会出现这通病！我看过有几个牌子的变频器就是这样的！: p& Y9 x0 W8 v4 p- h; y
　　
　　
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　　　　很多人打来电话，说到安川616G5 （616P5）-22KW以上功率的变频器，有时会跳“OH1”故障，变频器不能运行，按说明书检查了风扇及变频器的温度、电流都是正常的，弄不清是什么原因！其实是位于变频器里面（模块上头）的一个三线（带有检测线）风扇坏了，有时这风扇能运转但尘多也会使变频器显示这故障！由于变频器散热器的风扇是正常的，一般人又不知变频器里面还有这风扇！造成很多人的迷惑！所以请安川公司应在说明书里面讲清楚点，告知客户碰到这问题应先检查变频器里面（而不是外面所看到的）的风扇！2 o+ R! G, Z4 {. A6 ?# E
　　
　　
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　　　　很多人在计算变频器（节能用）的投资回收期时，没有把变频器寿命成本及维修成本很好地算上去！不同品牌变频器的使用寿命差别很大，有的使用5-6年后才第一次维修，有的刚过保修期就开始要频繁的维修！有的性能差的变频器一损坏就几乎没维修价值！变频器有故障一般都是模块烧坏，而这模块价钱通常不低！维修费会使你大吃一惊！所以在选购变频器时品牌及维修是要重点考虑的问题！
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　　　　松下DV-707变频器开关电源没安装保险管，一当开关管损坏短路时，经常也把开关电源变压器初级线圈烧断，这变压器不容易找到，价格又高!为了保护变压器，我们的做法是在电路板上切断开关管与初级线圈的回路，在切口焊上一个保险管（1A）或一个(0.6-1)Ω/0.25W的电阻,这样如果开关管短路,变压器也平安无事!
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　　　　维修变频器的电路板时，由于拆装元件，原来电路板的绝缘漆受到破坏，很多人修好变频器后没有在电路板上再喷一下绝缘漆，结果当电路板受潮或尘多，则其容易又出故障！特别是开关电源等强电部分！没有绝缘漆也可用松香溶于洒精刷到电路板上，再用电吹风吹干！/ G% E2 [+ i2 t$ p/ h  p' E: ^
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　　　　最近又有很多变频器被雷电光顾，损坏严重！大多主板也坏掉，会被雷光顾的变频器多数是没接地或接地不良！当老板看到维修报价单才知道地线的重要性！检查地线接地是否良好也很简单，用一个100W/220V的灯泡接到相线与地线试一下，看其亮度就知道！
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　　　　刚维修一台电梯用的安川616G5-22KW变频器，由于散热风扇短路而烧坏380/220变压器，这变压器不仅难找而且要整台机拆散才能换（装在最底层，拆下来很麻烦），变频器也比较急用！由于这变压器只单独给风扇供220V电压，我们干脆把这变压器取消，直接从外面供220V的电压给风扇，这也是一个应急的办法！1 D( e2 n! @0 C4 t; Q' f9 L$ _
　　
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　　　　有的变频器防干扰能力比较差，运行一段时间后经常出现误报警动作（如过流、过载，过压等），有的则启动不了或无故停车，这是由于通讯程序出错所致！这时可把变频器的参数恢复出厂值，“参数恢复出厂值”好象是“百灵丹”！维修变频器经常用到！干扰有时也可使变频器显示通讯故障，参数都打不开，通常是寄存器坏了，如果换了寄存器还不行则可能要换主板！现在有很多人生产变频器带有一种“沉船意识”！想捞一把就走人！生产的变频器偷工减料，能顶住一年就万事大吉！甚至有的用旧模块或次品模块装机！
　　
　　
　　
　　　　变频器有几个元件更换时完全没必要找原型号的，不然有时很难买到，给自己维修变频器带来麻烦，如整流模块、接触器、充电电阻、滤波电容、快熔、散热风扇！只要有位置安装，参数接近都没问题，安装螺丝孔不同可另钻孔，整流模块、接触器、充电电阻就是用国产的都可用（性能要求不高）！充电电阻的阻值可以选用比原来大点而功率小点（体形小点容易安装）都不影响变频器的启动！滤波电容、快熔、散热风扇则最好找名牌的，这样不容易坏！2 F8 v; y( y: ?/ p3 f5 }9 I
　　
　　
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　　　　关于用光耦PC929作驱动的变频器启动显示“SC”的处理方法：2 x. Z5 l4 ]: o) V" `9 Q  ^
　　　　如果换了烧坏的模块后还有这问题，则有可能是变频器的驱动元件有损坏或性能不稳定，如小电容、稳压管、光耦、开关电源有不正常，但由于启动就跳故障，没办法进行信号跟踪检查，这时可把“SC”报警光耦的输入端短接（如安川616G5-7.5KW的光耦PS10；15KW的光耦PS4），这样变频器虽然可运行起来，但其失去对模块的保护，所以一定要装有假负载作保护！维修好以后不要忘记把“SC”报警光耦的输入端短接去除！
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　　　　有的人为了省钱，自己买了维修过的模块修变频器，结果把变频器炸到面目全非！这情况在我们这里几乎天天碰到，现在好的旧模块是比较难找到，所以就是有，其价格也不会便宜！最可恨的是那些制造假模块的人，其赚到只是一点小钱，却令别人造成重大损失！
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　　　　有的电工搞不清楚“线电压”及“相电压”，本来有一台380V输入的变频器坏了，他认为380V的相电压是220V，所以他购货单上写明“三相220V输入的变频器”，变频器买回来通电后发出巨响！这情况变频器新手最易发生，我就见过三次！
　　
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　　　　“380V输入”是指在国内（中国大陆）的线电压!由于相电压各国家有所不同，只要符合变频器输入电压要求，在日本接 “线电压”220V的变频器，来到中国就只能接“相电压”220V了！三相的电压是指“线电压”，而不是“相电压”！上面我所说到的电工可不是普通电工，而是香港过来的一位高级电气工程师，可能去的国家太多，不小心搞错，所以有的问题在书本中看起来是小事，可在实际中可能是大事！
　　
　　
　　
　　　　快容大多数是装在大电解电容的后面，有极少数变频器是装在输入端，这样的作用不大，因为只要大电容里面的电能就足以使变频器在模块短路时发生爆炸！: p9 x) J; W; Y; z8 f
　　　　　压敏电阻很少变频器有装在直流回路上（这是第一道“过压”防线，应尽量靠输入端装），如果装在直流回路上则最好装在快熔后面！! h* G4 ~/ d7 u& U" h# x3 X
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　　　　维修变频器时，经常碰到有的模块（如7MBI25NE-120）只坏整流部分，我们的处理方法是把模块的输入脚R、S、T剪断，另加装一个整流模块，这样维修虽然比较麻烦，但大大节省维修成本，现在好的二手模块7MBI25NE-120价格要在380元左右，但我们维修因坏这模块的变频器的维修价是400元（如三菱A044-3.7K、安川616G5-3.7K)，使我们在变频器维修价方面有很大的竞争力!. ]6 Y, N( [4 ^
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　　　　有一位电工在我们这里买模块维修富士G9-15K变频器，修了两次都没修好，奇怪是每次都可以用十几天，后来送到我们这里修，经仔细检查，发现驱动电路有一个小电容有漏电现象，电阻有100K左右（正常是无穷大），因为电阻还比较大，在电路板上是比较难查出，当时这一路也没烧坏其它元件，所以这位电工就没去注意这电容！G9系列变频器驱动电路的小电容在模块烧坏时是比较容易损坏，很多人也因为没注意这问题而烧了不少模块，我们现在的做法是把驱动电路的小电容全部拆下来测一下是否漏电及其电容量。
　　
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　　　　IGBT模块烧坏大多情况下会损坏驱动电路的元件，最容易坏是稳压管，光耦；反过来，如果驱动电路的元件有问题（如小电容漏水，PC923老化），也会导致IGBT模块烧坏或变频器输出电压不平衡！检查驱动电路是否有问题，可在没通电时比较一下各路触发端电阻是不是一致，通电时可比较一下开机后触发端的电压波形（但有的变频器不装模块开不了机），这时最好装有假负载，防止检查时误碰触发端其它线路引起模块烧毁！
　　
　　
　　　　变频器过压保护只是停止输出，不能保护本身不烧毁！当压敏电阻烧通时，这时要求空气开关动作，否则变频器其它元件也会烧掉！
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　　　　变频器使用时对其它电子设备的干扰是一个头痛的问题，如果你是第一次使用，又不知道是否造成干扰，你可向代理商说明情况并请其负责给你安装，一切正常后再付款。在使用大量变频器后，我们总结出干扰比较小的变频器有一个共同特点，如变频器外壳是铁板、内置电抗器、多层电路板、开关电源的开关管为普通三极管（非场效应管）、输出模块为GTR模块（现在的新变频器已找不到）。这些特点的代表作是丹佛斯及安川变频器的某些型号。防干扰当然也与你的电源线及控制线的布线是否合理有关系我们维修不少电梯用的变频器，发现很多故障是因为其工作环境温度高而使元件容易老化造成的，由于电梯变频器安装在大楼的最顶层的控制室，经常在厦天受太阳的暴晒，加上变频器本身及制动电阻的发热，使控制室内温度非常高，工作环境温度高会缩短电子元件的使用寿命！变频器在这方面更明显，所以电梯控制室在设计时除了通风问题还要注意隔热，有可能的配空调机，安装变频器的电柜在厦天如果发现其内部温度很高时，应把电柜门打开，我见过很多厂家的电柜设计实在太小了！刚好可装上变频器！而且没安装散热风扇！
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　　　　很多人打来电话，说其三菱E540-0.75KW至3.7KW变频器显著“E7”故障，说明书说是CPU板坏，想买这个板，但其实是模块里的通讯电路出问题，由于这模块是一体化模块，不能维修，只能整个模块换掉或换新变频器！5 s) |9 I2 |0 ]5 i; B+ P
　　
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　　　　三菱A540-7.5/5.5KW换模块时用假负载的接线方法:由于这变频器没装快熔,维修时用假负载的接线比较麻烦,我们的处理方法是:紧固好模块7MBI50-120,从P端引出一条电线,在P端贴上两三层电工胶布,使其与电路板隔开,把驱动板装上,这时除P端外其它都装上螺丝,假负载(灯炮) 就装在这引出线与变频器接线端的P1端之间.用5HZ开机,测量输出电压平衡后,关掉电源,滤波电容放电,松一松驱动板的螺丝,用力把引出线拉出来(不用拿掉驱动板),把P端的电工胶布弄破,直接装上螺丝就可以!这型号变频器不装模块是无法开机(跳故障),不能在装模块前观察驱动电路波形,如果不是这样做,则有时很容易烧模块!, _  |, r' [4 g6 |6 M
　　　　
　　
　　
　　
　　　　经常发现有的维修新手在维修变频器时个别螺丝忘记拧紧，如模块的紧固螺丝、主回路的联接螺丝，这对变频器是致命的！装上模块后最好按电流走向顺序拧紧主回路上的螺丝，并重复检查，最后抖一下变频器，看看是否有螺丝丢在里面。% q/ n1 \5 i% ~# l* U5 A6 g" R
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　　　　关于变频器的几点补充说明：4 }- _; f( \; U& k% K4 M1 r: G0 S
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　　　　1.变频器只会降压,不能升压。- b) ~. |+ }! }& A& z8 j
　　　　2.变频器本身不是节能器,其节能是建立在原来不能调速造成浪费电能的基础上。
　　　　3.变频器是一部电磁干扰器。. T/ ?( U1 ?  h! \; o* t' ]% r" Q
　　　　4.变频器IGBT模块、主控板无法大规模国产化，价格居高不下。% C1 E8 f2 l. M
　　　　5.是否偷工减料的变频器成本差别很大,使用寿命差别很大。4 o% v3 h+ I  V" N$ Z( u) ^( r% m
　　　　6.变频器要求供电电源质量要比较好。
　　　　7.变频器的寿命并非无限,风扇及电解电容最先老化。
　　 8.变频器是强电及弱电的结合体，主板电路精密，工作环境差及保养不好则故障率高。9 d1 H0 F) Z' s* P
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　　　　风机类变频器使用要注意几个问题：- q3 p  u5 m: \) K' `" ]. ^( {
　　　　1）减速时间不能太短，一般要3-5分钟。
　　　　2）不要采用“自由停车”及“自动复位”功能，除非你设置了“速度跟踪”功能。
　　　　3）如果没设置“速度跟踪”功能，就不能在风机还在惯性转动时启动变频器。
　　　　4）输入电压更要求稳定。# W* n$ H8 [$ {; s- F- G
　　　　5）电机三相电流要求比较平衡，电机轴承不能有问题。很多维修新手经常在拆模块时把电路板也拆坏了，变频器的电路板比较精细，弄坏电路板会带来很多麻烦，有时甚至由于焊接不良而容易烧坏模块，如果确定是模块坏了，我们通常的做法是把模块从电路板上锯出来，再把模块的焊脚逐个清理掉，这样电路板就完好无损！* G4 O" a1 O* L- Y
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　　　　最近又有很多人打电话来，说其恒压供水的变频器被雷电打坏了，大多主板也坏了，损失惨重！有条件的应多检查避雷措施是否正常，变频器地线是否接地良好，有可能的在打雷期间切断变频器电源，但这个大多人做不到！5 _* \: [- H2 ^+ M
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　　　　很多变频器在散热风扇坏了以后，也不会跳“过热”保护，直到模块烧坏，大多风扇是因为被灰尘堵塞而损坏的，所以如果能定期为变频器清尘及检查风扇是否正常是一项很有价值的工作，但很少工厂有这样做，变频器能使用则没人理它！变频器如果能用上有自检测功能的散热风扇（三线风扇），则可防止上面的问题，但很少变频器有用到！三线风扇在有少量的灰尘卡住它而降低其转速时，其就会发出报警信号，这样就不致变频器发热而烧模块，所以这功能在实际中是相当有用的　　　　　
　　
　　　　变频器如果不用停放在车间里，往往是老鼠的活动的好去处，而且经常咬断变频器里面的电线，通电后有可能发生短路而把变频器烧毁，这也是我们经常碰到的，有可能的装上防鼠铁丝网。$ W! z1 n7 I/ B0 {2 ^
　　
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