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發(fā)布者：zyp    來源：上海仰光電子科技有限公司     發(fā)布時(shí)間：2022-6-6

常見伺服電機(jī)故障的判斷和修理

1　直流伺服電機(jī)的結(jié)構(gòu)　　直流伺服電機(jī)常采用永磁體勵(lì)磁，定子使用數(shù)塊磁鐵粘在鋁殼內(nèi)，轉(zhuǎn)子和直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)相同，但使用的導(dǎo)線較粗，電流通過電刷、換向器接入轉(zhuǎn)子，使電機(jī)旋轉(zhuǎn)。換向器(整流子)大多使用較常見的圓周接觸，但也有使用端面接觸的。在電機(jī)上另外還裝有速度和位置反饋***元件，用于對電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。

2　幾個(gè)主要的特性及在故障判斷中的應(yīng)用

2.1　轉(zhuǎn)速和端電壓的關(guān)系
　　電機(jī)的轉(zhuǎn)速和端電壓成正比，該參數(shù)在設(shè)計(jì)時(shí)已確定。電機(jī)在磁體勵(lì)磁正常的情況下，轉(zhuǎn)速和加在電機(jī)轉(zhuǎn)子上的電壓成正比，根據(jù)這一特性，可判斷電機(jī)是否退磁，如果電機(jī)的轉(zhuǎn)速已達(dá)到額定值而端電壓低于額定值，在這種情況下，說明電機(jī)有退磁現(xiàn)象，檢查時(shí)可分別測量電機(jī)和測速機(jī)上的電壓進(jìn)行判斷。
2.2　電樞電流和輸出轉(zhuǎn)矩的關(guān)系
　　電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和電樞電流成正比，根據(jù)這一特性，可以用來確定故障是在電機(jī)還是在控制器。在對電機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)，需將電機(jī)和機(jī)械部分分離，檢查空載和有載時(shí)的電流值，以確定故障點(diǎn)。
2.3　電機(jī)的空載電流
　　電機(jī)的空載電流是由機(jī)械部分如軸承、電刷和空氣阻力引起的損耗，一般很小。在不帶負(fù)載的情況下，電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，但電流不會(huì)增加，但如電機(jī)的電流隨轉(zhuǎn)速的增加而增加時(shí)，電機(jī)內(nèi)大多有短路故障點(diǎn)存在。
2.4　溫度對電機(jī)性能的影響
　　因電流過大和過載會(huì)造成電機(jī)的溫度上升，經(jīng)常在過電流狀態(tài)下使用會(huì)使磁體退磁，使電機(jī)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩下降。因此要經(jīng)常檢查熱保護(hù)，對電機(jī)使用中出現(xiàn)過熱報(bào)***要檢查其原因，如保護(hù)動(dòng)作屬正常要查出并排除故障。
3　在使用中直流伺服電機(jī)出現(xiàn)的一些故障
　　(1)過流和過載。在機(jī)床上正常使用的電機(jī)突然出現(xiàn)該故障時(shí)有以下一些原因：
　　a.機(jī)械負(fù)載過大，是機(jī)械上原因造成的，在排除故障后對電機(jī)不會(huì)有影響，但電機(jī)經(jīng)常在過流狀況下運(yùn)行，會(huì)造成電機(jī)損壞。
　　b.電機(jī)電刷和其他部分對地短路或絕緣不良。
　　c.控制器的輸出功率元件和相關(guān)部分有故障。
　　(2)轉(zhuǎn)矩減小，無力，稍加阻力就有報(bào)***。該類故障的原因?yàn)椋?/span>
　　a.電機(jī)有退磁可能。
　　b.電刷接觸電阻過大，或接觸不良。
　　c.電刷彈簧燒壞，壓力變小，造成電刷下火花過大。
　　d.控制器有故障。
　　(3)電機(jī)旋轉(zhuǎn)有噪聲或異常聲。原因?yàn)椋?/span>
　　a.電機(jī)內(nèi)有異物或磁體脫開。
　　b.機(jī)械聯(lián)接部分安裝不正確。
　　c.換向器粗糙或已燒毛。
　　d.軸承損壞或其它機(jī)械故障。
　　(4)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)。原因有：
　　a.換向器有短路。
　　b.換向器表面燒壞，高低不平。
　　c.油滲入了電刷或在換向器表面粘有油污。
　　(5)制動(dòng)器故障。在垂直軸上使用的電機(jī)大多數(shù)都帶制動(dòng)器，制動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)使電機(jī)過流、過熱和產(chǎn)生其他故障。對帶制動(dòng)器的電機(jī)修理應(yīng)先使制動(dòng)器脫開，常用的方法是將電源直接接入制動(dòng)器線圈，使其脫開，如帶機(jī)械松開裝置的更加方便。有些制動(dòng)器帶整流器，在有故障時(shí)要檢查一下。

4　常見的直流伺服電機(jī)故障處理　　在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)故障是其中的一部分。
　　故障1：機(jī)床在使用中有時(shí)出現(xiàn)尺寸不準(zhǔn)，并有“過流”報(bào)***出現(xiàn)。
　　分析：尺寸不準(zhǔn)的原因有間隙過大、導(dǎo)軌無潤滑等因素，但有時(shí)還出現(xiàn)“過流”，則與電機(jī)有關(guān)。用搖表測量電機(jī)的絕緣，電機(jī)有短路現(xiàn)象。
　　處理：拆開電機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)因電刷磨損過度，碳粉堆積，造成對外殼無規(guī)則短路，清除干凈并修理后，測量絕緣符合要求，裝上后使用正常。
　　該故障在換向器端面結(jié)構(gòu)并垂直安裝時(shí)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多，電刷過軟和換向器表面粗糙極易出現(xiàn)，因此對電機(jī)***能定時(shí)保養(yǎng)，或定時(shí)用干凈的壓縮空氣將電刷粉吹去。
　　故障2：1臺(tái)XH715加工中心的X軸在移動(dòng)中有時(shí)出現(xiàn)沖擊，并發(fā)出較大的聲響，隨即出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)報(bào)***。
　　分析：移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)或沖擊是由控制器或電機(jī)引起。檢查X軸在快速移動(dòng)時(shí)故障頻繁，經(jīng)更換控制板故障仍時(shí)有發(fā)生，所以確定故障在電機(jī)中。
　　處理：開始僅將電刷拆開檢查，電刷、換向器表面較光滑，因此認(rèn)為無故障，但裝上后開機(jī)故障仍有，所以將整個(gè)電機(jī)拆開檢查，發(fā)現(xiàn)在換向器兩邊部分表面上有被硬擦過的痕跡。仔細(xì)查看，認(rèn)為是因安裝不正確造成電刷座與換向器相擦，引起短路，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)引起轉(zhuǎn)速失控。將電刷高起部分銼去，修理換向器上的短路點(diǎn)，故障排除。
　　故障3：加工中心在使用中出現(xiàn)“誤差”報(bào)***，經(jīng)檢查驅(qū)動(dòng)器已跳開。查看控制器上有“過流”報(bào)***指示。
　　分析：出現(xiàn)“誤差”報(bào)***是給旋轉(zhuǎn)指令，但電機(jī)不轉(zhuǎn)，有“過流”報(bào)***時(shí)，故障大多在電機(jī)內(nèi)部。
　　處理：將電機(jī)電刷拆下檢查，發(fā)現(xiàn)電刷的彈簧已燒壞，由于電刷的壓力不夠，引起火花增大，并將換向器上的部分換向片燒傷。彈簧燒壞的原因是因電刷連接片和刷座接觸不好，使電流從彈簧上通過發(fā)熱燒壞。根據(jù)故障情況將燒傷的換向器進(jìn)行車削修理，同時(shí)改善電刷與刷座的接觸面。按以上處理后試車，但電機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，再次檢查，原來是因車削時(shí)方法不對，造成換向器表現(xiàn)粗糙，因此重新修去換向片毛刺和下刻云母片，并經(jīng)打磨光滑后使用正常。
　　在對電機(jī)的換向器進(jìn)行車削修理時(shí)要注意方法，一般的原則是光出即可，車削時(shí)吃刀深度和進(jìn)刀量不要過大，進(jìn)刀量在0.05～0.1mm/r較好，吃刀深度在0.1mm以下，速度采用250～300m/r，分幾次切削，并使用相應(yīng)的刀具。換向器的車削修理有一定的限度，大部分單邊***多不要超過2mm，車掉過多會(huì)影響使用性能，***查看一下所用電機(jī)的說明書。
　　故障4：XH755加工中心的轉(zhuǎn)臺(tái)在回轉(zhuǎn)時(shí)有“過流”報(bào)***。
　　分析：有“過流”報(bào)***故障先檢查電機(jī)，用萬用表測量繞組對地電阻已很小，判定是電機(jī)故障。
　　處理：拆開電機(jī)檢查，因冷卻水流入，造成短路過流。檢查電機(jī)磁體有退磁現(xiàn)象，更換1臺(tái)電機(jī)后正常。
　　直流伺服電機(jī)在使用中出現(xiàn)故障是比較多的，大部分在電刷和換向器上，所以，如有條件，進(jìn)行及時(shí)的保養(yǎng)和維護(hù)是減少故障的***辦法。
　　在對直流伺服電機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)，測量電流是常用的檢查方法，由于使用一般的電流表測量很麻煩，所以***使用直流鉗形表。


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