伺服電機(jī)的常見故障原圖與維修，伺服電機(jī)過熱問題的解決方法

　　伺服電機(jī)（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制，并能快速反應(yīng)，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動(dòng)電壓等特性，可把所收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動(dòng)機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號(hào)電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機(jī)使用的常見故障原因及其排除方法

　　1、通電后電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng)，但無異響，也無異味和冒煙

　?。?）故障原因

　?、匐娫次赐ǎㄖ辽賰上辔赐ǎ?

　?、谌劢z熔斷（至少兩相熔斷）;

　?、圻^流繼電器調(diào)得過小;

　?、芸刂圃O(shè)備接線錯(cuò)誤。

　?。?）故障排除

　?、贆z查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn)，修復(fù);

　?、跈z查熔絲型號(hào)、熔斷原因，換新熔絲;

　?、壅{(diào)節(jié)繼電器整定值與電動(dòng)機(jī)配合;

　?、芨恼泳€。

　　2、通電后電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲

　?。?）故障原因

　　①轉(zhuǎn)子繞組有斷路（一相斷線）或電源一相失電;

　?、诶@組引出線始末端接錯(cuò)或繞組內(nèi)部接反;

　?、垭娫椿芈方狱c(diǎn)松動(dòng)，接觸電阻大;

　?、茈妱?dòng)機(jī)負(fù)載過大或轉(zhuǎn)子卡住;

　?、蓦娫措妷哼^低;

　?、扌⌒碗妱?dòng)機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過硬;

　?、咻S承卡住。

　?。?）故障排除

　?、俨槊鲾帱c(diǎn)予以修復(fù);

　?、跈z查繞組極性;判斷繞組末端是否正確;

　?、劬o固松動(dòng)的接線螺絲，用萬(wàn)用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù);

　?、軠p載或查出并消除機(jī)械故障，

　?、輽z查是否把規(guī)定的面接法誤接;是否由于電源導(dǎo)線過細(xì)使壓降過大，予以糾正;

　?、扌卵b配使之靈活;更換合格油脂;

　?、咝迯?fù)軸承。

　　3、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難，額定負(fù)載時(shí)，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多

　?。?）故障原因

　?、匐娫措妷哼^低;

　?、诿娼臃姍C(jī)誤接;

　　③轉(zhuǎn)子開焊或斷裂;

　?、苻D(zhuǎn)子局部線圈錯(cuò)接、接反;

　?、坌迯?fù)電機(jī)繞組時(shí)增加匝數(shù)過多;

　?、蓦姍C(jī)過載。

　?。?）故障排除

　?、贉y(cè)量電源電壓，設(shè)法改善;

　?、诩m正接法;

　?、蹤z查開焊和斷點(diǎn)并修復(fù);

　?、懿槌稣`接處予以改正;

　?、莼謴?fù)正確匝數(shù);

　　⑥減載。

　　4、電動(dòng)機(jī)空載電流不平衡，三相相差大

　?。?）故障原因

　?、倮@組首尾端接錯(cuò);

　?、陔娫措妷翰黄胶?

　?、劾@組存在匝間短路、線圈反接等故障。

　?。?）故障排除

　?、贆z查并糾正;

　?、跍y(cè)量電源電壓，設(shè)法消除不平衡;

　　③消除繞組故障。

　　5、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)響聲不正常有異響

　?。?）故障原因

　?、佥S承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物;

　?、谵D(zhuǎn)子鐵芯松動(dòng);

　?、圯S承缺油;

　?、茈娫措妷哼^高或不平衡。

　?。?）故障排除

　?、俑鼡Q軸承或清洗軸承;

　?、跈z修轉(zhuǎn)子鐵芯;

　?、奂佑?

　?、軝z查并調(diào)整電源電壓。

　　6、運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)振動(dòng)較大

　?。?）故障原因

　?、儆捎谀p軸承間隙過大;

　?、跉庀恫痪鶆?

　?、坜D(zhuǎn)子不平衡;

　?、苻D(zhuǎn)軸彎曲;

　?、萋?lián)軸器（皮帶輪）同軸度過低。

　?。?）故障排除

　?、贆z修軸承，必要時(shí)更換;

　?、谡{(diào)整氣隙，使之均勻;

　?、坌ＵD(zhuǎn)子動(dòng)平衡;

　?、苄Ｖ鞭D(zhuǎn)軸;

　?、葜匦滦Ｕ?，使之符合規(guī)定。

　　7、軸承過熱

　?。?）故障原因

　　①滑脂過多或過少;

　?、谟唾|(zhì)不好含有雜質(zhì);

　?、圯S承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)（過松或過緊）;

　?、茌S承內(nèi)孔偏心，與軸相擦;

　?、蓦妱?dòng)機(jī)端蓋或軸承蓋未裝平;

　?、揠妱?dòng)機(jī)與負(fù)載間聯(lián)軸器未校正，或皮帶過緊;

　?、咻S承間隙過大或過小;

　?、嚯妱?dòng)機(jī)軸彎曲。

　?。?）故障排除

　?、侔匆?guī)定加潤(rùn)滑脂（容積的1/3-2/3）;

　?、诟鼡Q清潔的潤(rùn)滑滑脂;

　　③過松可用粘結(jié)劑修復(fù)，過緊應(yīng)車，磨軸頸或端蓋內(nèi)孔，使之適合;

　?、苄蘩磔S承蓋，消除擦點(diǎn);

　?、葜匦卵b配;

　?、拗匦滦Ｕ?，調(diào)整皮帶張力;

　?、吒鼡Q新軸承;

　?、嘈Ｕ姍C(jī)軸或更換轉(zhuǎn)子。

　　8、電動(dòng)機(jī)過熱甚至冒煙

　?。?）故障原因

　　①電源電壓過高;

　?、陔娫措妷哼^低，電動(dòng)機(jī)又帶額定負(fù)載運(yùn)行，電流過大使繞組發(fā)熱;

　?、坌蘩聿鸪@組時(shí)，采用熱拆法不當(dāng)，燒傷鐵芯;

　?、茈妱?dòng)機(jī)過載或頻繁起動(dòng);

　?、蓦妱?dòng)機(jī)缺相，兩相運(yùn)行;

　?、拗乩@后定于繞組浸漆不充分;

　?、攮h(huán)境溫度高電動(dòng)機(jī)表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞;

　?。?）故障排除

　　①降低電源電壓（如調(diào)整供電變壓器分接頭）;

　?、谔岣唠娫措妷夯驌Q粗供電導(dǎo)線;

　?、蹤z修鐵芯，排除故障;

　?、軠p載;按規(guī)定次數(shù)控制起動(dòng);

　?、莼謴?fù)三相運(yùn)行;

　?、薏捎枚谓峒罢婵战峁に?

　?、咔逑措妱?dòng)機(jī)，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施。

　　伺服電機(jī)的維修方法

　　伺服電機(jī)的維修可以說是相對(duì)復(fù)雜的，但伺服電機(jī)因?yàn)殚L(zhǎng)期連續(xù)不斷使用或者使用者操作不當(dāng)，會(huì)經(jīng)常發(fā)生電機(jī)故障。伺服電機(jī)的維修需要專業(yè)人士來進(jìn)行，小編現(xiàn)在就以伺服電機(jī)發(fā)生的幾個(gè)常見的故障問題為大家簡(jiǎn)單介紹伺服電機(jī)維修，雖然不會(huì)十分透徹，但是您看后對(duì)伺服電機(jī)出現(xiàn)的問題一定不會(huì)再一頭霧水了。

　　眾所周知，伺服電機(jī)指的是在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。然而關(guān)于各種維修知識(shí)，你都知道多少？

　　1、起動(dòng)伺服電機(jī)前需做的工作有哪些？

　?。?）測(cè)量絕緣電阻（對(duì)低電壓電機(jī)不應(yīng)低于0.5M）。

　?。?）測(cè)量電源電壓，檢查電機(jī)接線是否正確，電源電壓是否符合要求。

　?。?）檢查起動(dòng)設(shè)備是否良好。

　?。?）檢查熔斷器是否合適。

　　（5）檢查電機(jī)接地、接零是否良好。

　?。?）檢查傳動(dòng)裝置是否有缺陷。

　?。?）檢查電機(jī)環(huán)境是否合適，清除易燃品和其它雜物。

　　2、伺服電機(jī)軸承過熱的原因有哪些？

　　電機(jī)本身：

　?。?）軸承內(nèi)外圈配合太緊。

　?。?）零部件形位公差有問題，如機(jī)座、端蓋、軸等零件同軸度不好。

　?。?）軸承選用不當(dāng)。

　?。?）軸承潤(rùn)滑不良或軸承清洗不凈，潤(rùn)滑脂內(nèi)有雜物。

　?。?）軸電流。

　　使用方面：

　?。?）機(jī)組安裝不當(dāng)，如電機(jī)軸和所拖動(dòng)的裝置的軸同軸度一合要求。

　?。?）皮帶輪拉動(dòng)過緊。

　?。?）軸承維護(hù)不好，潤(rùn)滑脂不足或超過使用期，發(fā)干變質(zhì)。

　　3、伺服電機(jī)三相電流不平衡的原因是什么？

　?。?）三相電壓不平衡。

　?。?）電機(jī)內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好

　?。?）電機(jī)繞阻匝間短路或?qū)Φ叵嚅g短路。

　?。?）接線錯(cuò)誤。

　　4、怎么控制伺服電機(jī)速度快慢？

　　伺服電機(jī)是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)，減速齒輪組由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其終端（輸出端）帶動(dòng)一個(gè)線性的比例電位器作位置檢測(cè)，該電位器把轉(zhuǎn)角坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為一比例電壓反饋給控制線路板，控制線路板將其與輸入的控制脈沖信號(hào)比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動(dòng)電機(jī)正向或反向地轉(zhuǎn)動(dòng)，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0，從而達(dá)到使伺服電機(jī)精確定位與定速的目的。

　　5、觀察電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)碳刷與換向器之間是否產(chǎn)生火花及火花的程度進(jìn)行修復(fù)：

　?。?）只是有2～4個(gè)極小火花．這時(shí)若換向器表面是平整的．大多數(shù)情況可不必修理；

　?。?）是無任何火花．無需修理；

　?。?）有4個(gè)以上的極小火花，而且有1～3個(gè)大火花，則不必拆卸電樞，只需用砂紙磨碳刷換向器；

　?。?）如果出現(xiàn)4個(gè)以上的大火花，則需要用砂紙磨換向器，而且必須把碳刷與電樞拆卸下來．換碳刷磨碳刷。

　　6、換向器的修復(fù)：

　?。?）換向器表面明顯地不平整（用手能觸覺）或電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)火花如第四種情況。此時(shí)需拆卸電樞，用精密機(jī)床加工轉(zhuǎn)換器；

　?。?）基本平整，只是有極小的傷痕或火花，如第二種情況l口1以用水砂紙手工研磨在不拆卸電樞的情況下研磨。研磨的順序是：先按換向器的外圓弧度，加工一個(gè)木制的工具，將幾種不同粗細(xì)的水砂紙剪成如換向器一樣寬的長(zhǎng)條，取下碳刷（請(qǐng)注意在取下的碳刷的柄上與碳刷槽上做記號(hào)，確保安裝時(shí)不致左右換錯(cuò)）用裹好砂紙的木制工具貼實(shí)換向器，用另一只手按電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)軸換向器研磨。伺服電機(jī)維修使用砂紙粗細(xì)的順序先粗后細(xì)當(dāng)一張砂紙瞎得不能用后，再換另較細(xì)的砂紙，直到用完最細(xì)的水砂紙（或金相砂紙）。

　　7、伺服電機(jī)編碼器相位與轉(zhuǎn)子磁極相位零點(diǎn)如何對(duì)齊的修復(fù)：

　　增量式編碼器的相位對(duì)齊方式

　　帶換相信號(hào)的增量式編碼器的UVW電子換相信號(hào)的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對(duì)齊方法如下：

　?。?）用一個(gè)直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

　?。?）用示波器觀察編碼器的U相信號(hào)和Z信號(hào)；

　?。?）調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸的相對(duì)位置；

　?。?）一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器U相信號(hào)跳變沿，和Z信號(hào)，直到Z信號(hào)穩(wěn)定在高電平上（在此默認(rèn)Z信號(hào)的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系；

　?。?）來回扭轉(zhuǎn)電機(jī)軸，撒手后，若電機(jī)軸每次自由回復(fù)到平衡位置時(shí)，Z信號(hào)都能穩(wěn)定在高電平上，則對(duì)齊有效。

　　絕對(duì)式編碼器的相位對(duì)齊方式

　　絕對(duì)式編碼器的相位對(duì)齊對(duì)于單圈和多圈而言，差別不大，其實(shí)都是在一圈內(nèi)對(duì)齊編碼器的檢測(cè)相位與電機(jī)電角度的相位。目前非常實(shí)用的方法是利用編碼器內(nèi)部的EEPROM，存儲(chǔ)編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)軸上后實(shí)測(cè)的相位，具體方法如下：

　?。?）將編碼器隨機(jī)安裝在電機(jī)上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機(jī)軸，以及編碼器外殼與電機(jī)外殼；

　　（2）用一個(gè)直流電源給電機(jī)的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機(jī)軸定向至一個(gè)平衡位置；

　?。?）用伺服驅(qū)動(dòng)器讀取絕對(duì)編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內(nèi)部記錄電機(jī)電角度初始相位的EEPROM中；

　?。?）對(duì)齊過程結(jié)束。

　　伺服電機(jī)的過熱問題

　　伺服電機(jī)過熱的原因如下：

　?。?）負(fù)載過大；

　?。?）缺項(xiàng)；

　　（3）風(fēng)道阻塞；

　?。?）低速運(yùn)行時(shí)間過長(zhǎng)；

　?。?）電源偕波過大。

　　根據(jù)伺服電機(jī)的原理，想要減少電機(jī)發(fā)熱，就需要減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個(gè)方向，減少電阻和減少電流，這就要求我們?cè)谶x型的時(shí)候盡量選擇而定電流較小的電機(jī)，對(duì)兩相電機(jī)，能用串聯(lián)的電機(jī)就不用并聯(lián)電機(jī)。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對(duì)于已經(jīng)選定的電機(jī)，則應(yīng)充分利用驅(qū)動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機(jī)功能，前者在電機(jī)處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細(xì)分驅(qū)動(dòng)器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機(jī)發(fā)熱也會(huì)較少。而減少鐵損的方法并不多，電壓的等級(jí)與鐵損有關(guān)，所以應(yīng)選擇合適的驅(qū)動(dòng)電壓等級(jí)，同時(shí)又要考慮到高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo)。