伺服電機(jī)是怎么壞的（三）

保持伺服電機(jī)在好的狀態(tài)下運(yùn)行，對(duì)于任何工業(yè)企業(yè)，尤其是機(jī)器人或數(shù)控機(jī)床等行業(yè)的企業(yè)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，無論是在經(jīng)濟(jì)上還是在時(shí)間上。


接下來，讓我們來看看一些常見的伺服電機(jī)的故障及其潛在的原因分析，以便設(shè)法避開它們。
定子及繞組

繞組問題是伺服電動(dòng)機(jī)的第二大常見故障。

故障現(xiàn)象

當(dāng)繞組發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)的一部分會(huì)發(fā)生短路，導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)部燒灼。


可能的原因
過載
過壓
缺相
錯(cuò)誤的接線
不恰當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)參數(shù)設(shè)置
環(huán)境溫度過高
冷卻裝置失靈
物理損壞


對(duì)策
在使用伺服電機(jī)時(shí)不能長(zhǎng)時(shí)間超過額定負(fù)載運(yùn)行
監(jiān)控電流及電流隨時(shí)間的積累
監(jiān)控繞組溫度

轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)軸

與異步電機(jī)不同，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
可能的原因包括過量的振動(dòng)（例如，徑向錯(cuò)位，軸向推壓，高度可變的占空周期）
過多的啟動(dòng)或反轉(zhuǎn)次數(shù)，或者啟動(dòng)/反轉(zhuǎn)之間的間隔太短
過熱（例如，高環(huán)境溫度，過載或轉(zhuǎn)子鎖定操作）
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

電機(jī)反饋裝置（旋轉(zhuǎn)變壓器、編碼器等）

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)行位置控制。多圈編碼器則另具圈數(shù)記錄的功能。采用后備電池技術(shù)的多圈編碼器，依賴外部電池的電能記錄轉(zhuǎn)子圈數(shù)信息。

故障現(xiàn)象
零位（圈數(shù)）丟失
旋轉(zhuǎn)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(duì)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(chǎn)生零位丟失的情形，應(yīng)當(dāng)首先檢查電池狀態(tài)。
作為前述電機(jī)軸承故障的次生損壞，電機(jī)軸承問題也會(huì)導(dǎo)致編碼器或旋轉(zhuǎn)變壓器的機(jī)械磨損。
長(zhǎng)期的電機(jī)軸電流不僅可能作用于電機(jī)本身的軸承，也將危害到編碼器內(nèi)置的軸承，造成編碼器軸承的燒灼和損壞。
電機(jī)運(yùn)輸或者安裝過程中的沖擊和振動(dòng)，很容易導(dǎo)致光學(xué)編碼器的玻璃碼盤碎裂。尤其是給電機(jī)軸加裝鍵銷、皮帶輪或聯(lián)軸器的時(shí)候，一定不能敲擊電機(jī)軸。
編碼器除了錯(cuò)誤的接線以外，不恰當(dāng)?shù)牟季€引起的電磁干擾問題也是導(dǎo)致編碼器電氣故障的主要原因之一。


對(duì)策
取決于具體應(yīng)用環(huán)境，電池的壽命通常為一年或數(shù)年。定期更換電池，可以減少這類意外風(fēng)險(xiǎn)。或者，更加一勞永逸的做法是，改用機(jī)械多圈的編碼器。
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。
電機(jī)的安裝過程中，例如加裝皮帶輪或聯(lián)軸器時(shí)，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(jī)械安裝完成后再安裝編碼器。這樣的話，需要在伺服驅(qū)動(dòng)器中重新調(diào)整編碼器的相位角。
另一種預(yù)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(dòng)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(dāng)。