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 ）是指在伺服系統中控制機械元件運轉的發動機，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，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，並能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉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現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/367379.htm

　　

　　伺服電機使用的常見故障原因及其排除方法

　　1、通電後電動機不能轉動，但無異響，也無異味和冒煙

　　（1）故障原因

　　①電源未通（至少兩相未通）;

　　②熔絲熔斷（至少兩相熔斷）;

　　③過流繼電器調得過小;

　　④控制設備接線錯誤。

　　（2）故障排除

　　①檢查電源迴路開關，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復;

　　②檢查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲;

　　③調節繼電器整定值與電動機配合;

　　④改正接線。

　　2、通電後電動機不轉有嗡嗡聲

　　（1）故障原因

　　①轉子繞組有斷路（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部接反;

　　③電源迴路接點鬆動，接觸電阻大;

　　④電動機負載過大或轉子卡住;

　　⑤電源電壓過低;

　　⑥小型電動機裝配太緊或軸承內油脂過硬;

　　⑦軸承卡住。

　　（2）故障排除

　　①查明斷點予以修復;

　　②檢查繞組極性;判斷繞組末端是否正確;

　　③緊固鬆動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復;

　　④減載或查出並消除機械故障，

　　⑤檢查是否把規定的面接法誤接;是否由於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;

　　⑦修復軸承。

　　3、電動機起動困難，額定負載時，電動機轉速低於額定轉速較多

　　（1）故障原因

　　①電源電壓過低;

　　②面接法電機誤接;

　　③轉子開焊或斷裂;

　　④轉子局部線圈錯接、接反;

　　③修復電機繞組時增加匝數過多;

　　⑤電機過載。

　　（2）故障排除

　　①測量電源電壓，設法改善;

　　②糾正接法;

　　③檢查開焊和斷點並修復;

　　④查出誤接處予以改正;

　　⑤恢復正確匝數;

　　⑥減載。

　　4、電動機空載電流不平衡，三相相差大

　　（1）故障原因

　　①繞組首尾端接錯;

　　②電源電壓不平衡;

　　③繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。

　　（2）故障排除

　　①檢查並糾正;

　　②測量電源電壓，設法消除不平衡;

　　③消除繞組故障。

　　

　　5、電動機運行時響聲不正常有異響

　　（1）故障原因

　　①軸承磨損或油內有砂粒等異物;

　　②轉子鐵芯鬆動;

　　③軸承缺油;

　　④電源電壓過高或不平衡。

　　（2）故障排除

　　①更換軸承或清洗軸承;

　　②檢修轉子鐵芯;

　　③加油;

　　④檢查並調整電源電壓。

　　6、運行中電動機振動較大

　　（1）故障原因

　　①由於磨損軸承間隙過大;

　　②氣隙不均勻;

　　③轉子不平衡;

　　④轉軸彎曲;

　　⑤聯軸器（皮帶輪）同軸度過低。

　　（2）故障排除

　　①檢修軸承，必要時更換;

　　②調整氣隙，使之均勻;

　　③校正轉子動平衡;

　　④校直轉軸;

　　⑤重新校正，使之符合規定。

　　7、軸承過熱

　　（1）故障原因

　　①滑脂過多或過少;

　　②油質不好含有雜質;

　　③軸承與軸頸或端蓋配合不當（過松或過緊）;

　　④軸承內孔偏心，與軸相擦;

　　⑤電動機端蓋或軸承蓋未裝平;

　　⑥電動機與負載間聯軸器未校正，或皮帶過緊;

　　⑦軸承間隙過大或過小;

　　⑧電動機軸彎曲。

　　（2）故障排除

　　①按規定加潤滑脂（容積的1/3-2/3）;

　　②更換清潔的潤滑滑脂;

　　③過松可用粘結劑修復，過緊應車，磨軸頸或端蓋內孔，使之適合;

　　④修理軸承蓋，消除擦點;

　　⑤重新裝配;

　　⑥重新校正，調整皮帶張力;

　　⑦更換新軸承;

　　⑧校正電機軸或更換轉子。

　　8、電動機過熱甚至冒煙

　　（1）故障原因

　　①電源電壓過高;

　　②電源電壓過低，電動機又帶額定負載運行，電流過大使繞組發熱;

　　③修理拆除繞組時，採用熱拆法不當，燒傷鐵芯;

　　④電動機過載或頻繁起動;

　　⑤電動機缺相，兩相運行;

　　⑥重繞後定於繞組浸漆不充分;

　　⑦環境溫度高電動機表面汙垢多，或通風道堵塞;

　　（2）故障排除

　　①降低電源電壓（如調整供電變壓器分接頭）;

　　②提高電源電壓或換粗供電導線;

　　③檢修鐵芯，排除故障;

　　④減載;按規定次數控制起動;

　　⑤恢復三相運行;

　　⑥採用二次浸漆及真空浸漆工藝;

　　⑦清洗電動機，改善環境溫度，採用降溫措施。

　　

　　伺服電機的維修方法

　　伺服電機的維修可以說是相對複雜的，但伺服電機因為長期連續不斷使用或者使用者操作不當，會經常發生電機故障。伺服電機的維修需要專業人士來進行，小編現在就以伺服電機發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，但是您看後對伺服電機出現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中控制機械元件運轉的發動機，是一種補助馬達間接變速裝置。然而關於各種維修知識，你都知道多少？

　　1、起動伺服電機前需做的工作有哪些？

　　（1）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應低於0.5M）。

　　（2）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。

　　（3）檢查起動設備是否良好。

　　（4）檢查熔斷器是否合適。

　　（5）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：

　　（1）軸承內外圈配合太緊。

　　（2）零部件形位公差有問題，如機座、端蓋、軸等零件同軸度不好。

　　（3）軸承選用不當。

　　（4）軸承潤滑不良或軸承清洗不淨，潤滑脂內有雜物。

　　（5）軸電流。

　　使用方面：

　　（1）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。

　　（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，發乾變質。

　　3、伺服電機三相電流不平衡的原因是什麼？

　　（1）三相電壓不平衡。

　　（2）電機內部某相支路焊接不良或接觸不好

　　（3）電機繞阻匝間短路或對地相間短路。

　　（4）接線錯誤。

　　4、怎麼控制伺服電機速度快慢？

　　伺服電機是一個典型閉環反饋系統，減速齒輪組由電機驅動，其終端（輸出端）帶動一個線性的比例電位器作位置檢測，該電位器把轉角坐標轉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衝信號比較，產生糾正脈衝，並驅動電機正向或反向地轉動，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈衝趨於為0，從而達到使伺服電機精確定位與定速的目的。

　　5、觀察電機運轉時碳刷與換向器之間是否產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．大多數情況可不必修理；

　　（2）是無任何火花．無需修理；

　　（3）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；

　　（4）如果出現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：

　　（1）換向器表面明顯地不平整（用手能觸覺）或電機運轉時火花如第四種情況。此時需拆卸電樞，用精密工具機加工轉換器；

　　（2）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，加工一個木製的工具，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）用裹好砂紙的木製工具貼實換向器，用另一隻手按電機旋轉方向，輕輕轉動軸換向器研磨。伺服電機維修使用砂紙粗細的順序先粗後細當一張砂紙瞎得不能用後，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子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊方法如下：

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

　　（2）用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號；

　　（3）調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置；

　　（4）一邊調整，一邊觀察編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號穩定在高電平上（在此默認Z信號的常態為低電平），鎖定編碼器與電機的相對位置關係；

　　（5）來回扭轉電機軸，撒手後，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，Z信號都能穩定在高電平上，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於單圈和多圈而言，差別不大，其實都是在一圈內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部的EEPROM，存儲編碼器隨機安裝在電機軸上後實測的相位，具體方法如下：

　　（1）將編碼器隨機安裝在電機上，即固結編碼器轉軸與電機軸，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繞組通以小於額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置；

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

　　（4）對齊過程結束。

　　

　　伺服電機的過熱問題

　　伺服電機過熱的原因如下：

　　（1）負載過大；

　　（2）缺項；

　　（3）風道阻塞；

　　（4）低速運行時間過長；

　　（5）電源偕波過大。

　　根據伺服電機的原理，想要減少電機發熱，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儘量選擇而定電流較小的電機，對兩相電機，能用串聯的電機就不用並聯電機。但是這往往與力矩和高速的要求相牴觸。對於已經選定的電機，則應充分利用驅動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處於靜態時自動減少電流，後者乾脆將電流切斷。另外，細分驅動器由於電流波形接近正弦，諧波少，電機發熱也會較少。而減少鐵損的方法並不多，電壓的等級與鐵損有關，所以應選擇合適的驅動電壓等級，同時又要考慮到高速性，平穩性和發熱，噪音等指標。