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，是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度，位置精度非常準確，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

　?、匐娫次赐ǎㄖ辽賰上辔赐ǎ?

　?、谌劢z熔斷（至少兩相熔斷）;

　　③過流繼電器調(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;

　?、跈z查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲;

　?、壅{(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

　?。?）故障原因

　　①轉(zhuǎn)子繞組有斷路（一相斷線）或電源一相失電;

　　②繞組引出線始末端接錯或繞組內(nèi)部接反;

　?、垭娫椿芈方狱c松動，接觸電阻大;

　　④電動機負載過大或轉(zhuǎn)子卡住;

　　⑤電源電壓過低;

　　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;

　?、跈z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;

　?、軠p載或查出并消除機械故障，

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

　　⑥新裝配使之靈活;更換合格油脂;

　?、咝迯洼S承。

　　3、電動機起動困難，額定負載時，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;

　　③轉(zhuǎn)子開焊或斷裂;

　?、苻D(zhuǎn)子局部線圈錯接、接反;

　　③修復電機繞組時增加匝數(shù)過多;

　?、蓦姍C過載。

　?。?）故障排除

　?、贉y量電源電壓，設(shè)法改善;

　?、诩m正接法;

　　③檢查開焊和斷點并修復;

　?、懿槌稣`接處予以改正;

　　⑤恢復正確匝數(shù);

　?、逌p載。

　　4、電動機空載電流不平衡，三相相差大

　　（1）故障原因

　?、倮@組首尾端接錯;

　　②電源電壓不平衡;

　?、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;

　　③軸承缺油;

　?、茈娫措妷哼^高或不平衡。

　?。?）故障排除

　?、俑鼡Q軸承或清洗軸承;

　　②檢修轉(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

　?、儆捎谀p軸承間隙過大;

　?、跉庀恫痪鶆?

　　③轉(zhuǎn)子不平衡;

　?、苻D(zhuǎn)軸彎曲;

　　⑤聯(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;

　?、谡{(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

　?。?）故障原因

　?、倩^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（過松或過緊）;

　　④軸承內(nèi)孔偏心，與軸相擦;

　?、蓦妱訖C端蓋或軸承蓋未裝平;

　　⑥電動機與負載間聯(lián)軸器未校正，或皮帶過緊;

　　⑦軸承間隙過大或過小;

　?、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;

　?、圻^松可用粘結(jié)劑修復，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;

　?、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軸或更換轉(zhuǎn)子。

　　8、電動機過熱甚至冒煙

　?。?）故障原因

　?、匐娫措妷哼^高;

　　②電源電壓過低，電動機又帶額定負載運行，電流過大使繞組發(fā)熱;

　　③修理拆除繞組時，采用熱拆法不當，燒傷鐵芯;

　?、茈妱訖C過載或頻繁起動;

　?、蓦妱訖C缺相，兩相運行;

　　⑥重繞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，或通風道堵塞;

　?。?）故障排除

　?、俳档碗娫措妷海ㄈ缯{(diào)整供電變壓器分接頭）;

　　②提高電源電壓或換粗供電導線;

　?、蹤z修鐵芯，排除故障;

　?、軠p載;按規(guī)定次數(shù)控制起動;

　?、莼謴腿噙\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，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。

　　（6）檢查傳動裝置是否有缺陷。

　　（7）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。

　?。?）軸承潤滑不良或軸承清洗不凈，潤滑脂內(nèi)有雜物。

　　（5）軸電流。

　　使用方面：

　?。?）機組安裝不當，如電機軸和所拖動的裝置的軸同軸度一合要求。

　?。?）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？

　　（1）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。

　　（4）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：

　　（1）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；

　　（2）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：

　?。?）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的順序先粗后細當一張砂紙瞎得不能用后，再換另較細的砂紙，直到用完最細的水砂紙（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：

　　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；

　　（3）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；

　　（2）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：

　?。?）負載過大；

　?。?）缺項；

　　（3）風道阻塞；

　?。?）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。