6.测速机故障监视电路
A3控制板:
1.控制单元直流稳压电源和回路同步信号
2.故障监视,显示和执行信号
3.锯齿波和节拍脉冲
4.调节器封锁信号
A4控制板:
12个脉冲变压器（主回路触发部分）
A01控制板:
1.电势调节器（隔直流变换器）
2.磁场调节器
3.励磁电源触发脉冲信号形成电路
A02控制板;
励磁控制回路直流电源和功率元件（可控硅和二极管）
功率单元板:
12只反并联可控硅和阻容吸收单元.
1.2SIMOREG-V5系统技术指标
1、额定支流输出电压：
±380V或±220V（必须采用进线电源变压器）；
2、额定支流输出电流：
±35A、±65A、±130A、±190A、±250A、±360A.、±435A.；
3、额定输出功率：
13~218瓦；
4、电网电源：
三相~380A±10\5%50\60Hz2%；
5、速围：
1：
100（其中调压比：
1：
33.调磁比：
1：
3）；
6、度稳定性：
+4\-6%（调速控制围：
1：
100））；
7、转矩反向零电流间隔时：
4~8毫秒；
8、相序：
右旋磁场；
9、温度稳定性：
0.03%（每变化10C）；
10、加速时间围：
0.2~5秒；
11、加速时间扩展：
1：
11；
12、额定励磁电压：
310V或220A；
13、额定励磁电流：
12~22A。
2主轴调速系统原理分析
SIMOREG—V5可控硅调速装置是一个电枢可逆的逻辑无环流双闭环控制系统，电流环为环，速度环为外环。
它将整流后的直流电供给他励直流电动机的电枢和磁场，它借助电枢电流反向可在四个象限运行，其中Ⅰ、Ⅲ象限为电动状态，Ⅱ、Ⅳ象限为发电状态。
电动机的调速是无级且分为两个区域，低于额定转速采用恒力距方式，高于额定转速采用弱磁升速。
该装置具有良好的动态响应和稳态控制性能，使其既适合于对换向和制动的快速性要求较高的场合，如龙门刨床的主传动；也适合于对换向和制动的快速性要求不高的场合，如车床、镗铣床的主传动。
所以该装置是一个功能齐全、较理想的可控硅直流拖动装置。
系统的方框图如图1所示。
图1SIMOREG—V5系统方框图
2.1转速电流双闭环系统的组成
在转速电流双闭环系统中，既要控制转速实现无静差调节，又要控制电流，充分利用电动机过载能力获得快的动态响应。
为使在上述两种调节过程中同时具有良好的动态品质，SIMOREG—V5系统中设置了转速调节器（ST）和电流调节器（LT），以ST的输出调节电压作为LT的电流给定信号，LT的输出调节电压作为作为可控硅触发装置的移相控制电压。
从闭环反馈结构看，转速环在外，电流环在，SIMOREG—V5系统的简化框图如图2所示。
图2SIMOREG—V5系统简化方框图
2.2速度调节器
速度调节器是一个带有电压限幅的PI调节器，它主要由主调节器和最大电压限幅环节组成，主调节器又由比例器、积分器和相加器三部分组成。
输出信号
式中
为比例系数，
为积分时间常数。
图3SIMOREG—V5速度调节器框图
从上式看出，
由比例和积分两部分组成，比例部分迅速反应调节作用，积分部分最终消除静态偏差，使其在动态稳速控制中都具有良好的控制性能。
进一步从动态、静态两种工作状态解释速度调节器的作用。
1）动态
变化很快，积分电容c相当于短路，放大倍数变为
，
，
数值小，调节器增益很低，因而系统稳定，所以又称为动态放大倍数。
2）静态
变化很慢，积分电容c相当于开路，积分放大器处于开环放大状态，调节器增益很高，极小的静差也可以放的足够大，加上积分累积效应，使静差减小到几乎为零。
这时放大器的开环放大倍数又称作静态放大倍数。
2.3电流调节器
速度调节器并没有考虑到电动机的启动、制动性能、电网波动、负载波动等因素。
电流调节器接受速度调节器的输出信号，并考虑上述因素，最终输出调节信号，经脉冲发生器直接控制电动机的运转。
SIMOREG—V5的电流调节器也是一个PI调节器，由绝对值放大器、比例放大器、积分放大器、电流反馈信号形成器、电流适应开关、起始通态电流控制开关，和拉β信号、αW控制开关组成。
图4SIMOREG—V5电流调节器框图
由图4可见，电流调节器接受速度调节器的输出信号，加上电机电流反馈，进行PI控制，其功能与速度调节器类似，但它引入了与电机运转状态有关的控制开关信号，使其控制能力进一步增强，下面分析这些开关的作用。
1）电流适应开关
电机轻载运行，开关信号使有关接点动作，增大调节器的比例值和积分时间，使其响应减缓，电机转速平稳；当电机重载运行时，减小比例值、积分时间，调节器响应加快，在重载且负荷变化较大的情况下，使电机尽量变成转速稳定。
2）αW拉β开关
电机进行降速、制动和反转运行时，该信号控制有关接点动作，电流调节器立即封锁，使其输出电压为零伏，把触发脉冲推向β区，进入本桥逆变。
当电枢电流降为零后，该信号被切除，其作用是加速响应过程。
3）起始通态电流开关
当电枢电压为零时，产生起始通态电流信号，使有关接点动作，该信号直接作用到电流调节器的输出级，加快被打开整流桥的电流建立，使系统的过渡过程缩短、快速性提高。
3主轴系统控制功能流程
SIMOREG—V5系统的运转状态分为四种，停车、起动、制动、稳态。
其中停车、起动、制动受外界信号制约较多，下面给出这三种工作过程控制流程。
3.1停车控制
初始条件：
速度调节器给定值为零，电动机励磁回路得电。
图5停车控制流程方框图
结合图5，由流程图可见，当速度调节器给定为零时，由调节器释放单元输出的“封锁”信号、“脉冲释放”信号，将逻辑控制单元、电流调节器、速度调节器封锁，使整个系统处于停车状态。
3.2起动控制
初始条件：
速度给定值为负电压。
图6起动控制流程方框图
3.3制动控制
初始条件：
速度调节器给定值负电压
可控硅桥Ⅰ开放、零电流信号为低电平、电机转速
图7制动控制流程方框图
4主轴系统故障诊断
主轴调速系统.故障诊断通常从以下几个方面着手：
（1）CRT或操作面板上显示的报警容或报警信息；
（2）主轴驱动装置上的报警灯；
（3）机床强电控制；
（4）PLC与I/O接口状态；
（5）机械连接
主轴不转是主轴调速系统最常见的故障现象，但造成这一故障的原因却是多种多样的。
例一：
主轴不转。
检查CRT与操作面板无报警信息；检查主轴驱动装置上的报警灯，指示故障。
通过检查发现可控硅主回路的U、V两相熔断器熔断，说明U、V两相短路，检查外围强电线路无短路，换新熔断器，重新上电，CNC控制系统、主轴驱动系统均正常，启动主轴仍不转，检查发现可控硅主回路仍为两相熔断器熔断，据此现象分析，可控硅回路在工作过程中有两相被同时触发的嫌疑。
用示波器检查可控硅触发脉冲，发现Ⅰ组触发脉冲正常，Ⅱ组触发脉冲不正常，恒为高电平，一旦启动主轴，Ⅱ组可控硅时刻都处于导通状态，当Ⅰ组可控硅被触发，就形成短路，造成U、V两相熔断器熔断。
处理方法：
修复可控硅触发脉冲电路板。
例二、主轴不转。
检查CRT与操作面板无报警信息，检查主轴驱动装置上的报警灯，指示故障。
通过检查发现可控硅主回路的U、V两相熔断器熔断，说明U、V两相短路，检查外围强电线路有短路，检查发现主接触器触点烧结粘连，处理后外围强电短路现象消失。
换新熔断器重新送电，主轴仍不转。
再查，仍是两相主回路熔断器熔断，而且是不启动主轴情况下熔断器熔断，据此情况分析，不是驱动器装置控制电路问题，检查可控硅，发现可控硅模块击穿，更换后故障解除。
例三：
主轴不转，检查CRT与操作面板无报警信息，检查主轴驱动装置无报警信息，检查PLCI/O口信号正常，测量主轴驱动装置输出，输出正常。
据此情况分析，CNC系统、主轴驱动系统与外围机床电气无问题。
检查机械连接，发现主轴电机与机床主轴之间的传送皮带断裂，更换新皮带后故障解除。
此外，电磁阀损坏；油缸运动不到位，档位检测开关压不上；档位检测开关损坏；驱动系统使能信号没有；电机励磁没有等等都能造成主轴不转故障，所以对故障诊断要视情况具体分析。
结束语
本文分析的3263B数控车床主轴调速系统在自动控制与电机拖动理论中，叫做直流调速系统，当今，虽然自动控制技术已进入交流调速时代，但作为直流调速，毕竟引领工业自动化几十年，我们工厂尚存有相当数量的直流调速设备，所以掌握直流调速技术，对工业生产仍具有实际指导意义。
参考文献
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机械工业出版，2007.
[2]吴国经.数控机床故障诊断与维护.：
电子工业，2004.
[3]小年.数控机床故障诊断与维修.：
华中科技大学，2005.
[4]乔玉清.3263B数控车床技术文件.：
第三机床厂技术研究所，1992.
[5]徐衡.数控机床故障诊断技术.：
西南交通大学，2006.
[6]史国生.交直流调速系统.:
化学工业,2002.
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