







保持伺服電機在好的狀態下運行,對于任何工業企業,尤其是機器人或數控機床等行業的企業是至關重要的,因為伺服電機故障造成的停機成本可能會非常昂貴的,無論是在經濟上還是在時間上。
接下來,讓我們來看看一些常見的伺服電機的故障及其潛在的原因分析,以便設法避開它們。
定子及繞組
繞組問題是伺服電動機的第二大常見故障。
故障現象
當繞組發生故障時,電機的一部分會發生短路,導致電機內部燒灼。
可能的原因
過載
過壓
缺相
錯誤的接線
不恰當的驅動參數設置
環境溫度過高
冷卻裝置失靈
物理損壞
對策
在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行
監控電流及電流隨時間的積累
監控繞組溫度
轉子及轉軸
與異步電機不同,伺服電機的轉子通常由永磁體構成。永磁體磁片通過貼面或者嵌入的方式,固定在電機的轉軸上。
故障現象
轉軸斷裂、變形
磁片脫落
可能的原因
可能的原因包括過量的振動(例如,徑向錯位,軸向推壓,高度可變的占空周期)
過多的啟動或反轉次數,或者啟動/反轉之間的間隔太短
過熱(例如,高環境溫度,過載或轉子鎖定操作)
意外的碰撞
對策
在額定的負載下運行
避免意外的碰撞
電機反饋裝置(旋轉變壓器、編碼器等)
電機反饋裝置將位置信號反饋給驅動器,從而使驅動器發出精確地電流以便進行位置控制。多圈編碼器則另具圈數記錄的功能。采用后備電池技術的多圈編碼器,依賴外部電池的電能記錄轉子圈數信息。
故障現象
零位(圈數)丟失
旋轉變壓器或編碼器磨損
玻璃碼盤碎裂
編碼器電氣故障
可能的原因
對于采用后備電池的編碼器,使用的過程中可能隨著電池電量的耗盡而產生零位丟失的情形,應當首先檢查電池狀態。
作為前述電機軸承故障的次生損壞,電機軸承問題也會導致編碼器或旋轉變壓器的機械磨損。
長期的電機軸電流不僅可能作用于電機本身的軸承,也將危害到編碼器內置的軸承,造成編碼器軸承的燒灼和損壞。
電機運輸或者安裝過程中的沖擊和振動,很容易導致光學編碼器的玻璃碼盤碎裂。尤其是給電機軸加裝鍵銷、皮帶輪或聯軸器的時候,一定不能敲擊電機軸。
編碼器除了錯誤的接線以外,不恰當的布線引起的電磁干擾問題也是導致編碼器電氣故障的主要原因之一。
對策
取決于具體應用環境,電池的壽命通常為一年或數年。定期更換電池,可以減少這類意外風險。或者,更加一勞永逸的做法是,改用機械多圈的編碼器。
電機的安裝必須要可靠接地。對于有軸電流的情況,需要考慮使用絕緣軸承和絕緣編碼器或者加裝電機軸接地裝置。
電機的安裝過程中,例如加裝皮帶輪或聯軸器時,如果不可避免敲擊,可以考慮先將編碼器拆下保存,待全部機械安裝完成后再安裝編碼器。這樣的話,需要在伺服驅動器中重新調整編碼器的相位角。
另一種預防碼盤故障的辦法是,采用近年來開始流行的金屬碼盤編碼器。與玻璃碼盤相比,金屬碼盤的抗振動和抗沖擊性能要提高很多,而在分辨率和精度上則可以與玻璃碼盤旗鼓相當。
