项目3：电源单元故障诊断与维修 (1)讲解

1数控机床故障诊断与维修淄博职业学院智能制造学院赵仁瀚任务1电源单元LED数码管显示任务2电源单元故障排查任务1电源单元LED数码管显示电源单元作用电源单元数码管显示数码管报警代码检索4数控系统伺服控制类型数控系统控制的伺服系列按照电源主回路输入电压高低分为三相400V高压伺服和三相200V低压伺服两种类型，高压和低压伺服系列除了电源规格不同外，其余伺服控制原理与器件知识是相同的。数控系统伺服控制单元分为αi系列和βi系列，其中αi系列有独立的电源单元，配置主轴模块和伺服模块。而βi系列伺服驱动器则没有独立的电源单元。电源单元的作用（1）强电输入与整流（2）提供控制电源（3）安全保护αi系列伺服控制硬件配置5电源单元本体具备检测回路，可以检测器件本身以及外部电源回路的故障，并通过本体上数码管状态进行显示，对应到数控装置上显示的报警。LED电源单元数码显示位置

电源单元上有一个双位7段数码显示窗口，通过字符加数字显示电源单元的状态，数码管旁边配有三盏LED指示灯，从上到下依次为控制电源灯（绿）\报警灯（红色）。6电源单元数码显示作用在进行故障判断时除了观察显示器显示的SV报警号外，还要观察电源单元、伺服模块的数码管显示状态，究其原因就是上面所说的电源单元、伺服模块本身具备检测回路，很多故障是通过器件检测回路检测出来，并通知数控系统转换成SV开头的伺服报警，因此，可以说有些故障数码管的表述的更准确更直接。7电源单元数码显示与状态判断8根据电源单元数码管显示报警号“2”，查阅《B-65515_CMαi系列电机放大器维修说明书》（后简称维修说明书），维修说明书提示的故障原因进行检测和排查。电源单元数码管报警代码资料检索9任务实施电源单元LED数码管显示任务实施：1.电源单元数码管显示变化2.通过说明书检索SV434故障原因3.电源单元数码管与数控系统报警显示任务1电源单元故障排查电源单元上电时序电源单元供电电路分析电源单元故障排查11电源单元电源接口CXA2A跨接电缆+24VLED伺服或主轴放大器CXA2D控制电源+24VA12B+_3412电源单元电源接口依据电磁接触器电压选择200V三相交流电132CX3MCC接口LED警示灯DCLINK直流300V（3）（1）CX3电磁接触器线圈电磁接触器触点13电源单元电源接口24V(A1)24V(B1)0V(A2)0V(B2)MIFA(A3)BATL(B3)*ESP(A4)XMIFA(B4)(A1)24V(B1)24V(A2)0V(B2)0V(A3)MIFA(B3)BATL(A4)*ESP(B4)XMIFACX4放大器急停CXA2A

跨接电缆+24V*ESP132MCC（3）（1）CX314电源单元电源接口8CX37

重力轴断电检测(可有效防止重例轴下落）（A3）（A1）（B3）（B1）CX48电源监控接口外部三相电接口需一一对应312RST15数控系统电源接通、电源切断顺序（1）数控系统电源接通顺序1）机械整体的电源上电（AC输入）；2）伺服放大器控制电源上电（DC24V输入）；3）I/OLinki上所连接的从控I/O设备、分离型检测器I/F单元电源（DC24V）、控制单元的电源（DC24V）、分离型检测器（量尺）电源上电。各模块上电时序关系16数控系统电源接通、电源切断顺序（2）数控系统电源切断1）I/OLinki上所连接的从控I/O设备、分离型检测器I/F单元的电源（DC24V）、控制单元电源（DC24V）切断；2）伺服放大器控制电源（DC24V）、分离型检测器（量尺）电源切断；3）机械整体的电源（AC输入）。各模块断电时序关系17总电源电路分析数控机床总电源电路18伺服主电源电路分析伺服主电源电路电源单元三相交流电输入电路19电源单元三相交流电输入电路分析20系统24V直流电源电路分析系统24V直流电源电路21CX3（MCC）电路分析（1）CX3接口

CX3（MCC）接口是电源单元或一体化放大器上一个内部继电器接口，当系统上电放大器准备就绪后，内部继电器常开触点CX3导通，用于作为伺服上电的前提条件。只有在伺服准备就绪后才能给伺服放大器提供AC200V动力电源。（2）MCC管脚MCC管脚22CX3（MCC）电路分析（3）MCC电路MCC控制电路23CX4（ESP）电路分析（1）CX4管脚CX4管脚24CX4（ESP）电路分析（2）急停电路急停控制电路25CX4（ESP）电路分析（3）CX4电路CX4电路26电源单元状态显示LED指示灯未亮故障排查（1）故障现象数控系统上电后，电源单元状态显示LED指示灯未亮，同时数控系统显示画面显示“SV1067FSSB配置错误（软件）”、“SP1999主轴控制错误”报警27电源单元状态显示LED指示灯未亮故障排查（2）故障排查根据电源单元数码无显示，数控系统显示伺服、主轴通讯报警，如果从数控系统显示报警分析，涉及故障原因很多，但从电源单元数码管不亮角度看，通讯故障为电源故障产生的。电源单元数码管不亮SV1067SP19871）尚未接通控制电源2）控制电源电路不良1）发生了FSSB配置错误2）所连接的放大器类型与FSSB设定值存在差异CNC端SIC-LSI不良数控系统报警、电源单元数码管不亮故障可能原因28电源单元状态显示LED指示灯未亮故障排查1）确认电源单元控制电源状态。αi-B系列伺服控制单元电源单元由外部开关电源通过接口CXA2D提供24V直流电源，这时应该检查CXA2D插头输入电压大小及电压极性。CXA2D管脚图29电源单元状态显示LED指示灯未亮故障排查2）确认电源单元保险状态。

按照电源单元侧板上下锁扣，将线路板从电源单元罩壳中抽出来，检查保险FU1的通断状态。电源侧板30电源单元状态显示LED指示灯未亮故障排查3）确认是否为电源单元外围器件连线短路故障还是器件本体电源回路故障。拆卸电源单元所有外部连线，只保留CXA2D的24VDC电源连线,确认LED显示是否正常。如果LED点亮，说明是外部故障；如果LED不亮，说明是电源单元本身的故障。电源单元排除法接线示意图如图所示。4）如果为外部故障，再分别插接拆卸电缆判断短路点，如果为内部短路，则更换电源单元。电源单元排除法接线示意图31电源单元状态显示LED指示为“6”故障排查（1）故障现象

电源单元状态显示LED指示为“6”，故障原因指向控制电源电压下降，同时数控系统显示“SV432转换器控制电流低电压”、“SP9111转换器控制电流低电压”报警。（2）故障排查

全轴报警，首先检查电源单元，正常情况下电源单元控制电源电压值应≥22.8V，低于该值就会出现报警。这时应检查提供24V直流电压的开关电源至电源单元CXA2D接口的整个链路的连接情况和电压情况。（3）如果外部电源异常请更换，反之请更换电源单元。32电源单元状态显示LED指示为“1”故障排查（1）故障现象

电源单元状态显示LED指示为“1”，故障原因指向主电路电源模件(IPM)出现异常，同时数控系统显示“SV437转换器输入电路过电流”、“SP030转换器输入电路过电流”报警。（2）故障排查1）测量交流接触器前端三相交流电压是否在正常范围，三相间是否平衡。2）检查交流接触器是否良好，并尝试更换。3）测量电抗器绕组间阻值是否正常、平衡，并尝试更换。4）以上没有问题，请更换电源单元模块。电源单元状态显示LED指示为“5”故障排查（1）故障现象

电源单元状态显示LED指示为“5”，故障原因指向DC链路短路、充电电流限制电阻故障，同时数控系统显示“SV442转换器DC链路充电异常”、“SP9033转换器DC链路充电异常”报警。（2）故障排查

1）断电情况下，测量CX48与L1/L2/L3之间是否连接且相序是否一。

2）测量交流接触器前端电压是否正常。

3）检查交流接触器线圈回路是否存在除CX3之外的触电，并确认其状态

4）尝试更换电源单元

5）如以上仍未解决故障，则尝试判断是否为直流母线回路短路引起的，确认连接的伺服或主轴单元是否良好。3334电源单元状态显示LED指示为“5”故障排查CX48管脚示意图35电源单元状态显示LED指示为“4”故障排查（1）故障现象电源单元状态显示LED指示为“4”，故障原因指向主电路电源切断，同时数控系统显示“SV433转换器DC链路部低电压”、“SP9051转换器DC链路部低电压”报警。（2）故障排查

1）确认三相交流输入电压以及接触器线圈控制回路是否正常正常。

2）尝试更换电源单元。

3）如果在运动中出现该故障时，请动态监测输入电源以及交流接触器吸合状态。DCLINK报警数码管显示36电源单元状态显示LED指示为“2/A”故障排查（1）故障现象

电源单元状态显示LED指示为“2/A”时，数控系统也同时显示伺服报警和主轴报警，数控系统显示报警如表所示，从故障描述可以看出，电源单元数码指示、主轴、伺服报警全部指向风扇故障。电源单元数码显示报警数控系统显示报警2-控制电路部的冷却风扇停止SV443转换器、冷却风扇停止A-外部冷却散热片的冷却风扇停止SV606转换器、散热器冷却风扇停止

风扇电机有三根线，两根是电源线，提供电机旋转动力；另外一根是风