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伺服電機維修以及調(diào)試方法

發(fā)布者：zyp 來源：蘇州吉海機電設(shè)備有限公司發(fā)布時間：2021-12-7

上海仰光電子自動化科技有限公司專業(yè)提供伺服電機故障維修：磁鐵爆鋼、磁鐵脫落、卡死轉(zhuǎn)不動、編碼器磨損、碼盤/玻璃盤磨損破裂、電機發(fā)熱發(fā)燙、電機進(jìn)水、電機運轉(zhuǎn)異常、高速運轉(zhuǎn)響聲、噪音大，剎車失靈、剎車片磨損、低速正常高速偏差、高速正常低速偏差、啟動報警、啟動跳閘、過載、過壓、過流、不能啟動、啟動無力、運行抖動、失磁、跑位、走偏差、輸出不平衡、編碼器報警、編碼器損壞、位置不準(zhǔn)、一通電就報警、一通電就跳閘、驅(qū)動器伺服器報警代碼、燒線圈繞組、航空插頭損壞、原點位置不對，編碼器調(diào)試/調(diào)零位、更換軸承、軸承槽磨損、轉(zhuǎn)子斷裂，軸斷裂、齒輪槽磨損等。

伺服電機維修以及調(diào)試方法

一、電機編碼器報警
1、故障原因
①接線錯誤；
②電磁干擾；
③機械振動導(dǎo)致的編碼器硬件損壞；
④現(xiàn)場環(huán)境導(dǎo)致的污染；
2、維修方法
①檢查接線并排除錯誤；
②檢查屏蔽是否到位，檢查布線是否合理并解決，必要時增加濾波器加以改
善；
③檢查機械結(jié)構(gòu)，并加以改進(jìn)；
④檢查編碼器內(nèi)部是否受到污染、腐蝕（粉塵、油污等），加強防護；
3、安裝及接線標(biāo)準(zhǔn)
①盡量使用原裝電纜；
②分離電纜使其盡量遠(yuǎn)離污染接線,特別是高污染接線；
③盡可能始終使用內(nèi)部電源。如果使用開關(guān)電源,則應(yīng)使用濾波器，確保電
源達(dá)到潔凈等級；
④始終將公共端接地；
⑤將編碼器外殼與機器結(jié)構(gòu)保持絕緣并連接到電纜屏蔽層；
⑥如果無法使編碼器絕緣,則可將電纜屏蔽層連接到編碼器外殼和驅(qū)動器框
架上的接地 (或?qū)Ｓ枚俗?。
二、電機斷軸
1、故障原因
①機械設(shè)計不合理導(dǎo)致徑向負(fù)載力過大；
②負(fù)載端卡死或者嚴(yán)重的瞬間過載；
③電機和減速機裝配時不同心；
2、維修方法
①核對電機樣本中可承受的最大徑向負(fù)載力，改進(jìn)機械設(shè)計；
②檢查負(fù)載端的運行情況，確認(rèn)實際的工藝要求并加以改進(jìn)；
③檢查負(fù)載運行是否穩(wěn)定，是否存在震動，并加以改進(jìn)機械裝配精度。
三、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、維修方法
①檢查并糾正；
②測量電源電壓，設(shè)法消除不平衡；
③消除繞組故障。
四、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(nèi)有砂粒等異物；
②轉(zhuǎn)子鐵芯松動；
③軸承缺油；
④電源電壓過高或不平衡。
2、維修方法
①更換軸承或清洗軸承；
②檢修轉(zhuǎn)子鐵芯；
③加油；
④檢查并調(diào)整電源電壓
五、電動機起動困難，額定負(fù)載時，電動機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子開焊或斷裂；
④轉(zhuǎn)子局部線圈錯接、接反；
③修復(fù)電機繞組時增加匝數(shù)過多；
⑤電機過載。
2、維修方法
①測量電源電壓，設(shè)法改善；
②糾正接法；
③檢查開焊和斷點并修復(fù)；
④查出誤接處予以改正；
⑤恢復(fù)正確匝數(shù)；
⑥減載。
六、通電后電動機不能轉(zhuǎn)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(diào)得過�。�
④控制設(shè)備接線錯誤。
2、維修方法
①檢查電源回路開關(guān)，熔絲、接線盒處是否有斷點，修復(fù)；
②檢查熔絲型號、熔斷原因，換新熔絲；
③調(diào)節(jié)繼電器整定值與電動機配合；
④改正接線。
七、運行中電動機振動較大
1、故障原因
①由于磨損軸承間隙過大；
②氣隙不均勻；
③轉(zhuǎn)子不平衡；
④轉(zhuǎn)軸彎曲；
⑤聯(lián)軸器（皮帶輪）同軸度過低。
2、維修方法
①檢修軸承，必要時更換；
②調(diào)整氣隙，使之均勻；
③校正轉(zhuǎn)子動平衡；
④校直轉(zhuǎn)軸；
⑤重新校正，使之符合規(guī)定。
八、通電后電機不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲
1、故障原因
①轉(zhuǎn)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(nèi)部接反；
③電源回路接點松動，接觸電阻大；
④電動機負(fù)載過大或轉(zhuǎn)子卡��；
⑤電源電壓過低；
⑥小型電動機裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過硬；
⑦軸承卡住。
2、維修方法
①查明斷點予以修復(fù)；
②檢查繞組極性；判斷繞組末端是否正確；
③緊固松動的接線螺絲，用萬用表判斷各接頭是否假接，予以修復(fù)；
④減載或查出并消除機械故障；
⑤檢查是否把規(guī)定的面接法誤接；是否由于電源導(dǎo)線過細(xì)使壓降過大，予以
糾正；
⑥重新裝配使之靈活；更換合格油脂；
⑦修復(fù)軸承。
九、軸承過熱？
1、故障原因
①滑脂過多或過少；
②油質(zhì)不好含有雜質(zhì)；
③軸承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)（過松或過緊）；
④軸承內(nèi)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(fù)載間聯(lián)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、維修方法
①按規(guī)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(jié)劑修復(fù)，過緊應(yīng)車，磨軸頸或端蓋內(nèi)孔，使之適合；
④修理軸承蓋，消除擦點；更多精彩內(nèi)容請關(guān)注微信號技成培訓(xùn)
⑤重新裝配；
⑥重新校正，調(diào)整皮帶張力；
⑦更換新軸承；
⑧校正電機軸或更換轉(zhuǎn)子。
十、電機過熱甚至冒煙？
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(fù)載運行，電流過大使繞組發(fā)熱；
③修理拆除繞組時，采用熱拆法不當(dāng)，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重繞后定于繞組浸漆不充分；
⑦環(huán)境溫度高電動機表面污垢多，或通風(fēng)道堵塞。
2、維修方法
①降低電源電壓（如調(diào)整供電變壓器分接頭）；
②提高電源電壓或換粗供電導(dǎo)線；
③檢修鐵芯，排除故障；
④減載；按規(guī)定次數(shù)控制起動；
⑤恢復(fù)三相運行；
⑥采用二次浸漆及真空浸漆工藝；
⑦清洗電動機，改善環(huán)境溫度，采用降溫措施。

伺服電機維修以及調(diào)試方法
伺服電機的調(diào)試方法
1、初始化參數(shù)
在接線之前，先初始化參數(shù)。在控制卡上：選好控制方式；將PID參數(shù)清零；讓控制卡上電時默認(rèn)使能信號關(guān)閉；將此狀態(tài)保存，確�？刂瓶ㄔ俅紊想姇r即為此狀態(tài)。在伺服電機上：設(shè)置控制方式；設(shè)置使能由外部控制；編碼器信號輸出的齒輪比；設(shè)置控制信號與電機轉(zhuǎn)速的比例關(guān)系。一般來說，建議使伺服工作中的最大設(shè)計轉(zhuǎn)速對應(yīng)9V的控制電壓。比如，山洋是設(shè)置1V電壓對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，出廠值為500，如果你只準(zhǔn)備讓電機在1000轉(zhuǎn)以下工作，那么，將這個參數(shù)設(shè)置為111。
2、接線
將控制卡斷電，連接控制卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的：控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復(fù)查接線沒有錯誤后，電機和控制卡(以及PC)上電。此時電機應(yīng)該不動，而且可以用外力輕松轉(zhuǎn)動，如果不是這樣，檢查使能信號的設(shè)置與接線。用外力轉(zhuǎn)動電機，檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化，否則檢查編碼器信號的接線和設(shè)置。

3、試方向
對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，如果反饋信號的方向不正確，后果肯定是災(zāi)難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應(yīng)該以一個較低的速度轉(zhuǎn)動，這就是傳說中的“零漂”。一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù)，看電機的轉(zhuǎn)速和方向是否可以通過這個指令(參數(shù))控制。如果不能控制，檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設(shè)置。確認(rèn)給出正數(shù)，電機正轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)增加；給出負(fù)數(shù)，電機反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，編碼器計數(shù)減小。如果電機帶有負(fù)載，行程有限，不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓，建議在1V以下。如果方向不一致，可以修改控制卡或電機上的參數(shù)，使其一致。
4、抑制零漂
在閉環(huán)控制過程中，零漂的存在會對控制效果有一定的影響，最好將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù)，仔細(xì)調(diào)整，使電機的轉(zhuǎn)速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機性，所以，不必要求電機轉(zhuǎn)速絕對為零。
5、建立閉環(huán)控制
再次通過控制卡將伺服使能信號放開，在控制卡上輸入一個較小的比例增益，至于多大算較小，這只能憑感覺了，如果實在不放心，就輸入控制卡能允許的最小值。將控制卡和伺服的使能信號打開。這時，電機應(yīng)該已經(jīng)能夠按照運動指令大致做出動作了。

6、調(diào)整閉環(huán)參數(shù)
細(xì)調(diào)控制參數(shù)，確保電機按照控制卡的指令運動，這是必須要做的工作，而這部分工作，更多的是經(jīng)驗，這里只能從略了。

伺服電機的功率選擇
1、當(dāng)機床作空載運行時，在整個速度范圍內(nèi)，加在伺服電機軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即應(yīng)在轉(zhuǎn)矩速度特性曲線的連續(xù)工作區(qū)。
2、最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，加載周期以及過載時間都在提供的特性曲線的準(zhǔn)許范圍以內(nèi)。
3、電機在加速/減速過程中的轉(zhuǎn)矩應(yīng)在加減速區(qū)(或間斷工作區(qū))之內(nèi)。
4、對要求頻繁起，制動以及周期性變化的負(fù)載，必須檢查它的在一個周期中的轉(zhuǎn)矩均方根值。并應(yīng)小于電機的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩。
5、加在電機軸上負(fù)載慣量大小對電機靈敏度和整個伺服系統(tǒng)的精度將產(chǎn)生影響。通常，當(dāng)負(fù)載小于電機轉(zhuǎn)子慣量時，上述影響不大。但當(dāng)負(fù)載慣量達(dá)到甚至超過轉(zhuǎn)子慣量5倍時，會使靈敏度和響應(yīng)時間受到很大的影響。甚至?xí)顾欧糯笃鞑荒茉谡Ｕ{(diào)節(jié)范圍內(nèi)工作。所以對這類慣量應(yīng)避免使用。

伺服電機維修以及調(diào)試方法
伺服電機行業(yè)未來趨勢
1、高效率化
盡管高效化一直都是伺服系統(tǒng)重要的發(fā)展課題，但是仍需要繼續(xù)加強。主要包括電機本身的高效率：比如永磁材料性能的改進(jìn)和更好的磁鐵安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計；也包括驅(qū)動系統(tǒng)的高效率化：包括逆變器驅(qū)動電路的優(yōu)化，加減速運動的優(yōu)化，再生制動和能量反饋以及更好的冷卻方式等。
2、直接驅(qū)動
直接驅(qū)動包括采用盤式電機的轉(zhuǎn)臺伺服驅(qū)動和采用直線電機的線性伺服驅(qū)動，由于消除了中間機械傳動設(shè)備的（如齒輪箱）傳遞誤差，從而實現(xiàn)了高速化和高定位精度。而直線電機容易改變形狀的特點可以使采用線性直線機構(gòu)的各種裝置實現(xiàn)小型化和輕量化。
3、高速、高精、高性能化
采用更高精度的編碼器，更高采樣精度和數(shù)據(jù)位數(shù)、速度更快的DSP，無齒槽效應(yīng)的高性能旋轉(zhuǎn)電機、直線電機，以及應(yīng)用自適應(yīng)、人工智能等各種現(xiàn)代控制策略，不斷將伺服系統(tǒng)的基礎(chǔ)指標(biāo)（控制速度、控制精度）提高。
4、一體化和集成化
電動機、反饋、控制、驅(qū)動、通訊的縱向一體化成為當(dāng)前小功率伺服系統(tǒng)的一個發(fā)展方向。有時我們稱這種集成了驅(qū)動和通訊的電機叫智能化電機，有時我們把集成了運動控制和通訊的驅(qū)動器叫智能化伺服驅(qū)動器。電機、驅(qū)動和控制的集成使三者從設(shè)計、制造到運行、維護都更緊密地融為一體。但是這種方式面臨更大的技術(shù)挑戰(zhàn)和工程師使用習(xí)慣的挑戰(zhàn)，因此很難成為主流，在整個伺服市場中是一個很小的有特色的部分。
5、通用化
通用型驅(qū)動器配置有大量的參數(shù)和豐富的菜單功能，便于用戶在不改變硬件配置的條件下，方便地設(shè)置成V/F控制、無速度傳感器開環(huán)矢量控制、閉環(huán)磁通矢量控制、永磁無刷交流伺服電動機控制及再生單元等五種工作方式，適用于各種場合，可以驅(qū)動不同類型的電機，比如異步電機、永磁同步電機、無刷直流電機、步進(jìn)電機，也可以適應(yīng)不同的傳感器類型甚至無位置傳感器�？梢允褂秒姍C本身配置的反饋構(gòu)成半閉環(huán)控制系統(tǒng)，也可以通過接口與外部的位置或速度或力矩傳感器構(gòu)成高精度全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
6、智能化
現(xiàn)代交流伺服驅(qū)動器都具備參數(shù)記憶、故障自診斷和分析功能，絕大多數(shù)進(jìn)口驅(qū)動器都具備負(fù)載慣量測定和自動增益調(diào)整功能，有的可以自動辨識電機的參數(shù)，自動測定編碼器零位，有些則能自動進(jìn)行振動抑止。將電子齒輪、電子凸輪、同步跟蹤、插補運動等控制功能和驅(qū)動結(jié)合在一起，對于伺服用戶來說，則提供了更好的體驗。
7、網(wǎng)絡(luò)化和模塊化
將現(xiàn)場總線和工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)、甚至無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)集成到伺服驅(qū)動器當(dāng)中，已經(jīng)成為歐洲和美國廠商的常用做法�，F(xiàn)代工業(yè)局域網(wǎng)發(fā)展的重要方向和各種總線標(biāo)準(zhǔn)競爭的焦點就是如何適應(yīng)高性能運動控制對數(shù)據(jù)傳輸實時性、可靠性、同步性的要求。隨著國內(nèi)對大規(guī)模分布式控制裝置的需求上升，高檔數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)成功，網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字伺服的開發(fā)已經(jīng)成為當(dāng)務(wù)之急。模塊化不僅指伺服驅(qū)動模塊、電源模塊、再生制動模塊、通訊模塊之間的組合方式，而且指伺服驅(qū)動器內(nèi)部軟件和硬件的模塊化和可重用。
8、專用化和多樣化
雖然市場上存在通用化的伺服產(chǎn)品系列，但是為某種特定應(yīng)用場合專門設(shè)計制造的伺服系統(tǒng)比比皆是。利用磁性材料不同性能、不同形狀、不同表面粘接結(jié)構(gòu)和嵌入式永磁轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的電機出現(xiàn)，分割式鐵芯結(jié)構(gòu)工藝在日本的使用使永磁無刷伺服電機的生產(chǎn)實現(xiàn)了高效率、大批量和自動化，并引起國內(nèi)廠家的研究。

以上是仰光電子為大家介紹的伺服電機維修、調(diào)試方法、功率選擇、行業(yè)未來趨勢。還有一點小編要提醒大家，就是如果是沒有防水防塵功能的伺服電機，應(yīng)避免讓水或塵土跑進(jìn)機器內(nèi)。伺服電機可以用在會受水或油滴侵襲的場所，但是它不是全防水或防油的。因此，伺服電機不應(yīng)當(dāng)放置或使用在水中或油侵的環(huán)境中。如果伺服電機連接到一個減速齒輪，使用伺服電機時應(yīng)當(dāng)加油封，以防止減速齒輪的油進(jìn)入伺服電機。當(dāng)然，伺服電機電源的開啟和切斷操作應(yīng)由專業(yè)的操作人員進(jìn)行，切斷電源后的短時間內(nèi)，內(nèi)部電路仍處于高壓充電狀態(tài)，檢查作業(yè)前應(yīng)先切斷電源，確認(rèn)放置5分鐘以上，充電燈熄滅后再進(jìn)行。只有這樣才能給保證伺服電機的正常運行。

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