伺服電機的常見故障原圖與維修，伺服電機過熱問題的解決方法

　　伺服電機（servo motor ）是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當(dāng)信號電壓為零時無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機使用的常見故障原因及其排除方法

　　1、通電后電動機不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙

　?。?）故障原因

　　①電源未通（至少兩相未通）;

　?、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，修復(fù);

　?、跈z查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲;

　　③調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動機配合;

　?、芨恼泳€。

　　2、通電后電動機不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲

　　（1）故障原因

　?、俎D(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或繞組內(nèi)部接反;

　　③電源回路接點松動，接觸電阻大;

　?、茈妱訖C負(fù)載過大或轉(zhuǎn)子卡住;

　?、蓦娫措妷哼^低;

　　⑥小型電動機裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過硬;

　?、咻S承卡住。

　?。?）故障排除

　?、俨槊鲾帱c予以修復(fù);

　　②檢查繞組極性;判斷繞組末端是否正確;

　?、劬o固松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù);

　?、軠p載或查出并消除機械故障，

　　⑤檢查是否把規(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;

　　⑦修復(fù)軸承。

　　3、電動機起動困難，額定負(fù)載時，電動機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多

　?。?）故障原因

　　①電源電壓過低;

　?、诿娼臃姍C誤接;

　?、坜D(zhuǎn)子開焊或斷裂;

　　④轉(zhuǎn)子局部線圈錯接、接反;

　?、坌迯?fù)電機繞組時增加匝數(shù)過多;

　?、蓦姍C過載。

　?。?）故障排除

　　①測量電源電壓，設(shè)法改善;

　　②糾正接法;

　?、蹤z查開焊和斷點并修復(fù);

　?、懿槌稣`接處予以改正;

　?、莼謴?fù)正確匝數(shù);

　?、逌p載。

　　4、電動機空載電流不平衡，三相相差大

　?。?）故障原因

　　①繞組首尾端接錯;

　?、陔娫措妷翰黄胶?

　　③繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。

　　（2）故障排除

　?、贆z查并糾正;

　?、跍y量電源電壓，設(shè)法消除不平衡;

　?、巯@組故障。

　　5、電動機運行時響聲不正常有異響

　?。?）故障原因

　　①軸承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物;

　?、谵D(zhuǎn)子鐵芯松動;

　?、圯S承缺油;

　?、茈娫措妷哼^高或不平衡。

　?。?）故障排除

　　①更換軸承或清洗軸承;

　?、跈z修轉(zhuǎn)子鐵芯;

　?、奂佑?

　?、軝z查并調(diào)整電源電壓。

　　6、運行中電動機振動較大

　　（1）故障原因

　　①由于磨損軸承間隙過大;

　?、跉庀恫痪鶆?

　?、坜D(zhuǎn)子不平衡;

　　④轉(zhuǎn)軸彎曲;

　?、萋?lián)軸器（皮帶輪）同軸度過低。

　　（2）故障排除

　?、贆z修軸承，必要時更換;

　　②調(diào)整氣隙，使之均勻;

　　③校正轉(zhuǎn)子動平衡;

　?、苄Ｖ鞭D(zhuǎn)軸;

　?、葜匦滦Ｕ怪弦?guī)定。

　　7、軸承過熱

　　（1）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;

　?、蓦妱訖C端蓋或軸承蓋未裝平;

　?、揠妱訖C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;

　?、嚯妱訖C軸彎曲。

　?。?）故障排除

　　①按規(guī)定加潤滑脂（容積的1/3-2/3）;

　?、诟鼡Q清潔的潤滑滑脂;

　　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;

　　④修理軸承蓋，消除擦點;

　?、葜匦卵b配;

　?、拗匦滦Ｕ?，調(diào)整皮帶張力;

　?、吒鼡Q新軸承;

　　⑧校正電機軸或更換轉(zhuǎn)子。

　　8、電動機過熱甚至冒煙

　?。?）故障原因

　　①電源電壓過高;

　?、陔娫措妷哼^低，電動機又帶額定負(fù)載運行，電流過大使繞組發(fā)熱;

　?、坌蘩聿鸪@組時，采用熱拆法不當(dāng)，燒傷鐵芯;

　　④電動機過載或頻繁起動;

　?、蓦妱訖C缺相，兩相運行;

　?、拗乩@后定于繞組浸漆不充分;

　?、攮h(huán)境溫度高電動機表面污垢多，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;

　?、莼謴?fù)三相運行;

　?、薏捎枚谓峒罢婵战峁に?

　　⑦清洗電動機，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施。

　　伺服電機的維修方法

　　伺服電機的維修可以說是相對復(fù)雜的，但伺服電機因為長期連續(xù)不斷使用或者使用者操作不當(dāng)，會經(jīng)常發(fā)生電機故障。伺服電機的維修需要專業(yè)人士來進行，小編現(xiàn)在就以伺服電機發(fā)生的幾個常見的故障問題為大家簡單介紹伺服電機維修，雖然不會十分透徹，但是您看后對伺服電機出現(xiàn)的問題一定不會再一頭霧水了。

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

　　1、起動伺服電機前需做的工作有哪些？

　?。?）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應(yīng)低于0.5M）。

　?。?）測量電源電壓，檢查電機接線是否正確，電源電壓是否符合要求。

　?。?）檢查起動設(shè)備是否良好。

　?。?）檢查熔斷器是否合適。

　?。?）檢查電機接地、接零是否良好。

　?。?）檢查傳動裝置是否有缺陷。

　?。?）檢查電機環(huán)境是否合適，清除易燃品和其它雜物。

　　2、伺服電機軸承過熱的原因有哪些？

　　電機本身：

　?。?）軸承內(nèi)外圈配合太緊。

　?。?）零部件形位公差有問題，如機座、端蓋、軸等零件同軸度不好。

　?。?）軸承選用不當(dāng)。

　　（4）軸承潤滑不良或軸承清洗不凈，潤滑脂內(nèi)有雜物。

　?。?）軸電流。

　　使用方面：

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

　　（2）皮帶輪拉動過緊。

　　（3）軸承維護不好，潤滑脂不足或超過使用期，發(fā)干變質(zhì)。

　　3、伺服電機三相電流不平衡的原因是什么？

　?。?）三相電壓不平衡。

　?。?）電機內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好

　?。?）電機繞阻匝間短路或?qū)Φ叵嚅g短路。

　?。?）接線錯誤。

　　4、怎么控制伺服電機速度快慢？

　　伺服電機是一個典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)，減速齒輪組由電機驅(qū)動，其終端（輸出端）帶動一個線性的比例電位器作位置檢測，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比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動電機正向或反向地轉(zhuǎn)動，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)到使伺服電機精確定位與定速的目的。

　　5、觀察電機運轉(zhuǎn)時碳刷與換向器之間是否產(chǎn)生火花及火花的程度進行修復(fù)：

　?。?）只是有2～4個極小火花．這時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個以上的極小火花，而且有1～3個大火花，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）或電機運轉(zhuǎn)時火花如第四種情況。此時需拆卸電樞，用精密機床加工轉(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條，取下碳刷（請注意在取下的碳刷的柄上與碳刷槽上做記號，確保安裝時不致左右換錯）用裹好砂紙的木制工具貼實換向器，用另一只手按電機旋轉(zhuǎn)方向，輕輕轉(zhuǎn)動軸換向器研磨。伺服電機維修使用砂紙粗細(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、伺服電機編碼器相位與轉(zhuǎn)子磁極相位零點如何對齊的修復(fù)：

　　增量式編碼器的相位對齊方式

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

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

　?。?）用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號；

　?。?）調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；

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

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

　　絕對式編碼器的相位對齊方式

　　絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言，差別不大，其實都是在一圈內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位。目前非常實用的方法是利用編碼器內(nèi)部的EEPROM，存儲編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，具體方法如下：

　?。?）將編碼器隨機安裝在電機上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及編碼器外殼與電機外殼；

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

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

　?。?）對齊過程結(jié)束。

　　伺服電機的過熱問題

　　伺服電機過熱的原因如下：

　?。?）負(fù)載過大；

　　（2）缺項；

　　（3）風(fēng)道阻塞；

　　（4）低速運行時間過長；

　　（5）電源偕波過大。

　　根據(jù)伺服電機的原理，想要減少電機發(fā)熱，就需要減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個方向，減少電阻和減少電流，這就要求我們在選型的時候盡量選擇而定電流較小的電機，對兩相電機，能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機，則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細(xì)分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發(fā)熱也會較少。而減少鐵損的方法并不多，電壓的等級與鐵損有關(guān)，所以應(yīng)選擇合適的驅(qū)動電壓等級，同時又要考慮到高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標(biāo)。