伺服電機(jī)損壞的最常見(jiàn)處理方式

保障伺服電機(jī)在最佳狀態(tài)下運(yùn)行，對(duì)于任何一個(gè)工業(yè)企業(yè)來(lái)說(shuō)都是至關(guān)重要的，因?yàn)樗欧姍C(jī)故障造成的停機(jī)成本可能會(huì)非常昂貴的，無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)上還是在時(shí)間上。下面，讓我們來(lái)分享一些常見(jiàn)的伺服電機(jī)的故障及潛在的原因分析。

伺服電機(jī)都會(huì)在驅(qū)動(dòng)側(cè)和非驅(qū)動(dòng)側(cè)各放置一個(gè)軸承，以連接和支撐電機(jī)轉(zhuǎn)軸。其中驅(qū)動(dòng)側(cè)軸承需要支撐外部機(jī)械連接的軸向和/或徑向負(fù)載，通常具有較大的尺寸和軸負(fù)荷。伺服電機(jī)滾珠軸承需要具備雙重保護(hù)和永久潤(rùn)滑的特點(diǎn)，在正常使用條件是需要嚴(yán)格保養(yǎng)的。

一． 軸承故障

作為伺服電機(jī)中最主要的磨損件，一半以上伺服電機(jī)故障通常都是因?yàn)檩S承。具體現(xiàn)狀多種多樣，比如：電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生抖動(dòng)、異響等，電機(jī)轉(zhuǎn)軸卡死。軸承故障如沒(méi)有及時(shí)的處理，還會(huì)帶來(lái)次生損害。像軸承銹蝕的碎屑飛入制動(dòng)器或電機(jī)編碼器，就會(huì)造成更加嚴(yán)重的損失。

可能的原因：

影響電機(jī)軸承壽命的因素包括：作用在軸承上的軸向負(fù)載、徑向負(fù)載、電機(jī)轉(zhuǎn)速、運(yùn)行溫度及軸承額定參數(shù)。導(dǎo)致軸承故障的原因很多，

常見(jiàn)的包括：

a. 不適當(dāng)?shù)臋C(jī)械載荷（如過(guò)載，徑向不對(duì)中，軸向推力，皮帶張力問(wèn)題）

b. 過(guò)度的震動(dòng)和沖擊

c. 超速運(yùn)行

d. 軸電流

e. 過(guò)熱（導(dǎo)致潤(rùn)滑損失）

f. 潮濕或進(jìn)入液體

g. 污染物（粉塵或污垢）

對(duì)策

a. 在使用伺服電機(jī)時(shí)不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定負(fù)載運(yùn)行

b. 對(duì)于有軸電流的場(chǎng)合，增加導(dǎo)電刷或者采用含絕緣軸承的電機(jī)

c. 對(duì)伺服電機(jī)進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)

定期維護(hù)的做法雖然能規(guī)避意外故障發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，但并不是最有效的方法。因?yàn)檩S承磨損的情況不相同。當(dāng)軸承出現(xiàn)異常情況或使用壽命到期時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換軸承。更換軸承的牌號(hào)應(yīng)盡量同原軸承相同。

二． 軸密封故障

對(duì)于電機(jī)暴露的應(yīng)用在污染環(huán)境中，通常需要配備油封。工業(yè)級(jí)骨架油封能夠阻隔污染物來(lái)延長(zhǎng)電機(jī)壽命。注：軸密封較易磨損，需定期檢查和替換。

故障現(xiàn)象：軸封磨損

可能的原因：意外損壞；正常磨損

對(duì)策：預(yù)防性維護(hù)。建議每3 個(gè)月替換一次，最長(zhǎng)不超過(guò) 12 個(gè)月。

三． 定子及繞組

繞組問(wèn)題是伺服電動(dòng)機(jī)的第二大常見(jiàn)故障。

故障現(xiàn)象：繞組發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)會(huì)發(fā)生短路，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部燒灼。

可能的原因：

a. 過(guò)載

b. 過(guò)壓

c. 缺相

d. 錯(cuò)誤的接線

e. 不恰當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置

f. 環(huán)境溫度過(guò)高

g. 冷卻裝置失靈

h. 物理?yè)p壞

對(duì)策：

a. 在使用伺服電機(jī)時(shí)不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定負(fù)載運(yùn)行

b. 監(jiān)控電流及電流隨時(shí)間的積累

c. 監(jiān)控繞組溫度

四． 轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸

伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常由永磁體構(gòu)成。永磁體磁片通過(guò)貼面或者嵌入的方式，固定在電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。

故障現(xiàn)象：轉(zhuǎn)軸斷裂、變形；磁片脫落

可能的原因：

a. 可能的原因包括過(guò)量的振動(dòng)

b. 過(guò)多的啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)次數(shù)，或者啟動(dòng)/反轉(zhuǎn)之間的間隔太短

c. 過(guò)熱

d. 意外的碰撞

對(duì)策：在額定的負(fù)載下運(yùn)行，避免意外的碰撞

五． 電機(jī)反饋裝置

電機(jī)反饋裝置將位置信號(hào)反饋給驅(qū)動(dòng)器，從而使驅(qū)動(dòng)器發(fā)出精確地電流以便進(jìn)行精準(zhǔn)的位置控制。多圈絕對(duì)值編碼器則另具圈數(shù)記錄的功能。采用后備電池技術(shù)的多圈絕對(duì)值編碼器，依賴(lài)外部電池的電能記錄轉(zhuǎn)子圈數(shù)信息。

故障現(xiàn)象

a. 零位（圈數(shù)）丟失

b. 旋轉(zhuǎn)變壓器或編碼器磨損

c. 玻璃碼盤(pán)碎裂

d. 編碼器電氣故障

對(duì)策：

定期更換電池，可以減少這類(lèi)意外風(fēng)險(xiǎn)?；蛘撸右粍谟酪莸淖龇ㄊ?，改用機(jī)械多圈的絕對(duì)值編碼器。

電機(jī)的安裝必須要可靠接地。對(duì)于有軸電流的情況，需要考慮使用絕緣軸承和絕緣編碼器或者加裝電機(jī)軸接地裝置。

六． 制動(dòng)裝置（抱閘）

電機(jī)制動(dòng)器是用于電源關(guān)閉時(shí)，將電機(jī)軸制動(dòng)，防止轉(zhuǎn)動(dòng)；在制動(dòng)器通電時(shí)，制動(dòng)器處于釋放狀態(tài)。

故障現(xiàn)象：異響、不能釋放、不能制動(dòng)（抱死）

可能的原因：故障軸承的異物侵入；制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路的故障

對(duì)策：制動(dòng)器不應(yīng)在電機(jī)通電的狀態(tài)下，作為電機(jī)減速裝置來(lái)使用，會(huì)加速制動(dòng)器的磨損。

七． 冷卻裝置

中小功率的伺服電機(jī)都采用是自冷卻。對(duì)于功率較大或特殊應(yīng)用場(chǎng)合的伺服電機(jī)應(yīng)用風(fēng)冷或者液冷。

故障現(xiàn)象：風(fēng)扇抖動(dòng)或堵轉(zhuǎn)；冷卻液滲漏

可能的原因：灰塵；冷卻液滲漏；意外撞擊造成的物理?yè)p傷。

對(duì)策：增加濾網(wǎng)并定期更換；定期檢查冷卻裝置

八． 電氣連接裝置

包括接線端子盒和插座。

故障現(xiàn)象及原因：多為連接裝置的機(jī)械損壞故障

對(duì)策：使用時(shí)避免意外

九． 聯(lián)軸器和皮帶輪

連接電機(jī)軸需要抗扭剛性聯(lián)軸器或加固型的皮帶，頻繁的加減速可導(dǎo)致聯(lián)軸器或皮帶變松或滑動(dòng)。

故障現(xiàn)象及原因：在安裝過(guò)程中，如果軸受到劇烈沖擊，會(huì)對(duì)電機(jī)軸承和/或編碼器造成致命的損壞。

對(duì)策：安裝或拆卸過(guò)程中，嚴(yán)禁使用工具敲擊軸、聯(lián)軸器或滑輪。

伺服電動(dòng)機(jī)的其他問(wèn)題處理技巧?

1. 電動(dòng)機(jī)竄動(dòng)：在進(jìn)給時(shí)出現(xiàn)竄動(dòng)現(xiàn)象，測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如編碼器有裂紋；接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等；一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向問(wèn)隙或伺服驅(qū)動(dòng)增益過(guò)大所致；??

2. 電動(dòng)機(jī)爬行：一般發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良，伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。要注意的是，伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于連接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢；???

3. 電動(dòng)機(jī)振動(dòng)：機(jī)床高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題，所以應(yīng)尋找速度環(huán)問(wèn)題；???

4. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩降低：伺服電動(dòng)機(jī)從額定堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩會(huì)突然降低，是由電動(dòng)機(jī)繞組的散熱損壞和機(jī)械部分發(fā)熱引起的。高速時(shí)，電動(dòng)機(jī)溫升變大，因此，正確使用伺服電動(dòng)機(jī)前一定要對(duì)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載進(jìn)行驗(yàn)算；???

5. 電動(dòng)機(jī)位置誤差：當(dāng)伺服軸運(yùn)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)，伺服驅(qū)動(dòng)器就會(huì)出現(xiàn)“4”號(hào)位置超差報(bào)警。主要原因有：系統(tǒng)設(shè)定的允差范圍??；伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測(cè)裝置有污染；進(jìn)給傳動(dòng)鏈累計(jì)誤差過(guò)大等；?

審核編輯 ：李倩