伺服電機是控制伺服系統中機械元件運行的發(fā)動(dòng)機，是輔助電機的間接變速裝置。伺服電機可以精確控制速度和位置，并將電壓信號轉換成扭矩和轉速來(lái)驅動(dòng)被控對象。伺服電機轉子速度由輸入信號控制，并能快速響應。在自動(dòng)控制系統中，它作為執行機構，具有機電時(shí)間常數小、線(xiàn)性度高、啟動(dòng)電壓低等特點(diǎn)。它可以將接收到的電信號轉換成電機軸上的角位移或角速度并輸出。它分為兩類(lèi)：DC伺服電機和交流伺服電機。它的主要特點(diǎn)是信號電壓為零時(shí)，沒(méi)有旋轉現象，轉速隨著(zhù)扭矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機使用的常見(jiàn)故障原因及其排除方法

　　1、通電后電動(dòng)機不能轉動(dòng)，但無(wú)異響，也無(wú)異味和冒煙

(1)失敗的原因

電源未接(至少兩相未接)；

保險絲熔斷(至少兩相熔斷)；

過(guò)流繼電器調節過(guò)??；

控制設備接線(xiàn)錯誤。

(2)故障排除

(1)檢查電源電路開(kāi)關(guān)、保險絲、接線(xiàn)盒有無(wú)斷點(diǎn)，修復；

(2)檢查保險絲類(lèi)型、保險絲原因、新保險絲；

(3)調整繼電器整定值，與電機配合；

正確接線(xiàn)。

　　2、通電后電動(dòng)機不轉有嗡嗡聲

(1)失敗的原因

(1)轉子繞組開(kāi)路(單相斷線(xiàn))或單相功率損失；

繞組出線(xiàn)始端和末端連接錯誤或繞組內部連接反；

(3)電源電路接觸不良，接觸電阻大；

電機過(guò)載或轉子卡??；

電源電壓過(guò)低；

小電機裝配過(guò)緊或軸承內油脂過(guò)硬；

軸承卡住。

(2)故障排除

(1)找出斷點(diǎn)并修復；

檢查繞組極性；判斷卷繞端是否正確；

(3)擰緊松動(dòng)的連接螺絲，用萬(wàn)用表判斷各接頭是否接錯并修理；

甩負荷或發(fā)現并排除機械故障，

檢查指定的表面連接方式是否接錯；電源線(xiàn)細是否導致壓降過(guò)大，并糾正；

新裝配使其靈活；更換合格的潤滑脂；

修理軸承。

　　3、電動(dòng)機起動(dòng)困難，額定負載時(shí)，電動(dòng)機轉速低于額定轉速較多

(1)失敗的原因

電源電壓過(guò)低；

面接電機接錯；

轉子開(kāi)焊或斷裂；

轉子局部線(xiàn)圈錯接和反接；

電機繞組修理時(shí)增加的匝數過(guò)多；

電機過(guò)載。

(2)故障排除

(1)測量電源電壓并設法改善它；

正確連接；

檢查焊接和斷點(diǎn)并修復；

(4)找出錯誤連接并糾正；

恢復正確的圈數；

甩負荷。

　　4、電動(dòng)機空載電流不平衡，三相相差大

(1)失敗的原因

(1)繞組首尾端連接錯誤；

電源電壓不平衡；

繞組存在匝間短路、線(xiàn)圈反接等故障。

(2)故障排除

1)檢查并糾正；

測量電源電壓，盡量消除不平衡；

消除繞組故障。

　　5、電動(dòng)機運行時(shí)響聲不正常有異響

(1)失敗的原因

(1)軸承磨損或油帶砂和其他異物；

轉子鐵芯松動(dòng)；

軸承缺油；

電源電壓過(guò)高或不平衡。

(2)故障排除

更換軸承或清洗軸承；

檢修轉子鐵芯；

?、奂佑?

　?、軝z查并調整電源電壓。

　　6、運行中電動(dòng)機振動(dòng)較大

　?。?）故障原因

　?、儆捎谀p軸承間隙過(guò)大;

　?、跉庀恫痪鶆?

　?、坜D子不平衡;

　?、苻D軸彎曲;

　?、萋?lián)軸器（皮帶輪）同軸度過(guò)低。

　?。?）故障排除

　?、贆z修軸承，必要時(shí)更換;

　?、谡{整氣隙，使之均勻;

　?、坌ＵD子動(dòng)平衡;

　?、苄Ｖ鞭D軸;

　?、葜匦滦Ｕ?，使之符合規定。

　　7、軸承過(guò)熱

　?。?）故障原因

　?、倩^(guò)多或過(guò)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(guò)松或過(guò)緊）;

　?、茌S承內孔偏心，與軸相擦;

　?、蓦妱?dòng)機端蓋或軸承蓋未裝平;

　?、揠妱?dòng)機與負載間聯(lián)軸器未校正，或皮帶過(guò)緊;

　?、咻S承間隙過(guò)大或過(guò)小;

　?、嚯妱?dòng)機軸彎曲。

　?。?）故障排除

　?、侔匆幎訚櫥ㄈ莘e的1/3-2/3）;

　?、诟鼡Q清潔的潤滑滑脂;

　?、圻^(guò)松可用粘結劑修復，過(guò)緊應車(chē)，磨軸頸或端蓋內孔，使之適合;

　?、苄蘩磔S承蓋，消除擦點(diǎn);

　?、葜匦卵b配;

　?、拗匦滦Ｕ?，調整皮帶張力;

　?、吒鼡Q新軸承;

　?、嘈Ｕ姍C軸或更換轉子。

　　8、電動(dòng)機過(guò)熱甚至冒煙

　?。?）故障原因

　?、匐娫措妷哼^(guò)高;

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

　?、坌蘩聿鸪@組時(shí)，采用熱拆法不當，燒傷鐵芯;

　?、茈妱?dòng)機過(guò)載或頻繁起動(dòng);

　?、蓦妱?dòng)機缺相，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(dòng)機表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞;

　?。?）故障排除

　?、俳档碗娫措妷海ㄈ缯{整供電變壓器分接頭）;

　?、谔岣唠娫措妷夯驌Q粗供電導線(xiàn);

　?、蹤z修鐵芯，排除故障;

　?、軠p載;按規定次數控制起動(dòng);

　?、莼謴腿噙\行;

　?、薏捎枚谓峒罢婵战峁に?

　?、咔逑措妱?dòng)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(shuō)是相對復雜的，但伺服電機因為長(cháng)期連續不斷使用或者使用者操作不當，會(huì )經(jīng)常發(fā)生電機故障。伺服電機的維修需要專(zhuān)業(yè)人士來(lái)進(jìn)行，小編現在就以伺服電機發(fā)生的幾個(gè)常見(jiàn)的故障問(wèn)題為大家簡(jiǎn)單介紹伺服電機維修，雖然不會(huì )十分透徹，但是您看后對伺服電機出現的問(wèn)題一定不會(huì )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(fā)動(dòng)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(dòng)伺服電機前需做的工作有哪些？

　?。?）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應低于0.5M）。

　?。?）測量電源電壓，檢查電機接線(xiàn)是否正確，電源電壓是否符合要求。

　?。?）檢查起動(dòng)設備是否良好。

　?。?）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(dòng)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(guò)熱的原因有哪些？

　　電機本身：

　?。?）軸承內外圈配合太緊。

　?。?）零部件形位公差有問(wèn)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，潤滑脂內有雜物。

　?。?）軸電流。

　　使用方面：

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

　?。?）皮帶輪拉動(dòng)過(guò)緊。

　?。?）軸承維護不好，潤滑脂不足或超過(guò)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。

　?。?）電機內部某相支路焊接不良或接觸不好

　?。?）電機繞阻匝間短路或對地相間短路。

　?。?）接線(xiàn)錯誤。

　　4、怎么控制伺服電機速度快慢？

　　伺服電機是一個(gè)典型閉環(huán)反饋系統，減速齒輪組由電機驅動(dòng)，其終端（輸出端）帶動(dòng)一個(gè)線(xiàn)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(xiàn)路板，控制線(xiàn)路板將其與輸入的控制脈沖信號比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅動(dòng)電機正向或反向地轉動(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，從而達到使伺服電機精確定位與定速的目的。

　　5、觀(guān)察電機運轉時(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：

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

　?。?）是無(wú)任何火花．無(wú)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(lái)．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(jué)）或電機運轉時(shí)火花如第四種情況。此時(shí)需拆卸電樞，用精密機床加工轉換器；

　?。?）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，將幾種不同粗細的水砂紙剪成如換向器一樣寬的長(cháng)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(shí)不致左右換錯）用裹好砂紙的木制工具貼實(shí)換向器，用另一只手按電機旋轉方向，輕輕轉動(dòng)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(diǎn)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：

　?。?）用一個(gè)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(gè)平衡位置；

　?。?）用示波器觀(guān)察編碼器的U相信號和Z信號；

　?。?）調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置；

　?。?）一邊調整，一邊觀(guān)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(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系；

　?。?）來(lái)回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時(shí)，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于單圈和多圈而言，差別不大，其實(shí)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(shí)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后實(shí)測的相位，具體方法如下：

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

　?。?）用一個(gè)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(gè)平衡位置；

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

　?。?）對齊過(guò)程結束。

　　伺服電機的過(guò)熱問(wèn)題

　　伺服電機過(guò)熱的原因如下：

　?。?）負載過(guò)大；

　?。?）缺項；

　?。?）風(fēng)道阻塞；

　?。?）低速運行時(shí)間過(guò)長(cháng)；

　?。?）電源偕波過(guò)大。

　　根據伺服電機的原理，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(gè)方向，減少電阻和減少電流，這就要求我們在選型的時(shí)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，則應充分利用驅動(dòng)器的自動(dòng)半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態(tài)時(shí)自動(dòng)減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細分驅動(dòng)器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發(fā)熱也會(huì )較少。而減少鐵損的方法并不多，電壓的等級與鐵損有關(guān)，所以應選擇合適的驅動(dòng)電壓等級，同時(shí)又要考慮到高速性，平穩性和發(fā)熱，噪音等指標。