数控机床主轴电机常见故障及解决方法
谭培红+刘世忠+李娜
摘 要：数控车床数控系统通常采用脉冲信号或持续信号控制方式控制主轴三相电机，其控制原理不一样，电机正反转互锁设计有所不同，在此进行详述，对正确进行数控电气控制设计有指导意义。
关键词：数控车床；脉冲信号；持续信号；互锁
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.194
0 引言
数控车床主轴三相电机通常有持续信号、脉冲信号两种控制方式[1]，均要求正反转互锁，但在互锁设计上有原則区别，本文进行论述。
1 数控系统脉冲信号控制三相电机互锁设计
1.1 数控系统脉冲信号控制三相电机交流接触器互锁设计
图1为用DD-200T车床数控系统以脉冲信号控制方式控制车床主轴三相电机电气控制原理图。
电机M正转控制：图1（a）数控系统执行M03，直流继电器J1线圈带电，图1（b）中直流继电器J1常开触点闭合，交流接触器KM1线圈带电，其辅助常开触点KM1对J1常开触点自锁，图1（c） 中交流接触器主触点KM1闭合，电机M正转。这时数控系统又很快使图1（a）中直流继电器J1线圈断电，则图1（b）中直流继电器J1的常开触点断开，但由于KM1对J1自锁，电机M一直正转。
电机M停转控制：如图1（a）数控系统执行M05，直流继电器J3线圈带电，图1（b）中直流继电器J3的常闭触点断开，交流接触器KM1、KM2线圈均断电，电机M停转。这时数控系统又很快使图1（a）中直流继电器J3线圈断电，图1（b）中常闭触点J3又闭合，但由于KM1、KM2线圈均断电，电机M仍停转。
电机M反转控制： 图1（a）数控系统执行。
M04对反转回路进行控制，与前述正转控制回路机理相似。
在图1（b）中利用交流接触器常闭触点KM1、KM2实现电机M的正反转互锁。
1.2 数控系统脉冲信号控制三相电机直流继电器互锁设计
用直流继电器对三相电机互锁，就是用图1（b）中直流继电器常闭触点J1、J2，而不用KM1、KM2，现研究互锁效果：
电机M正转控制：图1（a）数控系统执行M03，使得直流继电器J1线圈带电，图1（b）中直流继电器J1的常开触点闭合，交流接触器KM1线圈带电，其辅助常开触点KM1对J1常开触点自锁，同时J1的常闭触点断开，即断开了反转控制电路，暂时实现互锁，图1（c）中主触点KM1闭合，三相电机M正转。这时数控系统又很快使得图1（a）中J1线圈断电，图1（b）中直流继电器J1的常开触点断开，但由于自锁则电机M仍正转，反转控制回路中的常闭触点J1又闭合，致使反转互锁失效；同理分析得图2电机M反转也使正转互锁失效。
2 数控系统持续信号控制三相电机互锁设计
2.1 数控系统持续信号控制三相电机交流接触器互锁设计
将图1（a）去掉M05和直流继电器线圈J3后即为JBK-301型车床数控系统采用持续信号控制主轴电机数控系统接口电路，其控制电路如图2，主电路仍如图1（c）所示。
电机M正转控制：图1（a）数控系统执行M03，直流继电器J1线圈带电，图2直流继电器J1的常开触点闭合，交流接触器KM1线圈带电，图1（c）中主触点KM1闭合，三相电机M正转，图2中KM1的常闭触点接在反转控制回路中实现互锁。
电机M停轉控制：数控系统执行M05使得图1（a）直流继电器J1、J2线圈均断电，图2中直流继电器J1、J2的常开触点均断开，交流接触器KM1、KM2线圈均断电，图1（c）中主触点KM1、KM2均断开，三相电机M停转。
电机M反转控制：图1（a）数控系统执行M04，对反转控制回路进行控制，与正转控制机理相似，KM2的常闭触点接在正转控制回路中实现互锁。
2.2 数控系统持续信号控制三相电机直流继电器互锁设计
对图2若用直流继电器互锁，则把图2中KM1、KM2分别换成直流继电器常闭触点J1、J2即可，这两种互锁设计均能有效。
3 结论
（1）数控系统脉冲信号控制三相电机用图1（b）写在上方的交流接触器辅助常闭触点互锁有效，而用图1（b）写在下方的直流继电器常闭触点互锁无效。
（2）数控系统持续信号控制三相电机用图2交流接触器辅助常闭触点互锁有效，而把图2中KM1、KM2换成相应直流继电器的常闭触点J1、J2互锁也有效。
参考文献：
[1]赵庆志，谭培红，柳涛.数控机床动力伺服系统原理及故障诊断维修[J].煤矿机械，2013，34（09）：305-307.endprint
