伺服電機是控制伺服系統(tǒng)中機械元件運行的發(fā)動機，是輔助電機的間接變速裝置。伺服電機可以精確控制速度和位置，并將電壓信號轉(zhuǎn)換成扭矩和轉(zhuǎn)速來驅(qū)動被控對象。伺服電機轉(zhuǎn)子速度由輸入信號控制，并能快速響應(yīng)。在自動控制系統(tǒng)中，它作為執(zhí)行機構(gòu)，具有機電時間常數(shù)小、線性度高、啟動電壓低等特點。它可以將接收到的電信號轉(zhuǎn)換成電機軸上的角位移或角速度并輸出。它分為兩類：DC伺服電機和交流伺服電機。它的主要特點是信號電壓為零時，沒有旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著扭矩的增加而勻速下降。

　　伺服電機使用的常見故障原因及其排除方法

　　1、通電后電動機不能轉(zhuǎn)動，但無異響，也無異味和冒煙

(1)失敗的原因

電源未接(至少兩相未接)；

保險絲熔斷(至少兩相熔斷)；

過流繼電器調(diào)節(jié)過小；

控制設(shè)備接線錯誤。

(2)故障排除

(1)檢查電源電路開關(guān)、保險絲、接線盒有無斷點，修復；

(2)檢查保險絲類型、保險絲原因、新保險絲；

(3)調(diào)整繼電器整定值，與電機配合；

正確接線。

　　2、通電后電動機不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲

(1)失敗的原因

(1)轉(zhuǎn)子繞組開路(單相斷線)或單相功率損失；

繞組出線始端和末端連接錯誤或繞組內(nèi)部連接反；

(3)電源電路接觸不良，接觸電阻大；

電機過載或轉(zhuǎn)子卡住；

電源電壓過低；

小電機裝配過緊或軸承內(nèi)油脂過硬；

軸承卡住。

(2)故障排除

(1)找出斷點并修復；

檢查繞組極性；判斷卷繞端是否正確；

(3)擰緊松動的連接螺絲，用萬用表判斷各接頭是否接錯并修理；

甩負荷或發(fā)現(xiàn)并排除機械故障，

檢查指定的表面連接方式是否接錯；電源線細是否導致壓降過大，并糾正；

新裝配使其靈活；更換合格的潤滑脂；

修理軸承。

　　3、電動機起動困難，額定負載時，電動機轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多

(1)失敗的原因

電源電壓過低；

面接電機接錯；

轉(zhuǎn)子開焊或斷裂；

轉(zhuǎn)子局部線圈錯接和反接；

電機繞組修理時增加的匝數(shù)過多；

電機過載。

(2)故障排除

(1)測量電源電壓并設(shè)法改善它；

正確連接；

檢查焊接和斷點并修復；

(4)找出錯誤連接并糾正；

恢復正確的圈數(shù)；

甩負荷。

　　4、電動機空載電流不平衡，三相相差大

(1)失敗的原因

(1)繞組首尾端連接錯誤；

電源電壓不平衡；

繞組存在匝間短路、線圈反接等故障。

(2)故障排除

1)檢查并糾正；

測量電源電壓，盡量消除不平衡；

消除繞組故障。

　　5、電動機運行時響聲不正常有異響

(1)失敗的原因

(1)軸承磨損或油帶砂和其他異物；

轉(zhuǎn)子鐵芯松動；

軸承缺油；

電源電壓過高或不平衡。

(2)故障排除

更換軸承或清洗軸承；

檢修轉(zhuǎn)子鐵芯；

　③加油;

　　④檢查并調(diào)整電源電壓。

　　6、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）故障排除

　　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。

　　7、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（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）故障排除

　　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，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;

　　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。

　　8、電動機過熱甚至冒煙

　　（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，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，或通風道堵塞;

　　（2）故障排除

　　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。

　　伺服電機的維修方法

　　伺服電機的維修可以說是相對復雜的，但伺服電機因為長期連續(xù)不斷使用或者使用者操作不當，會經(jīng)常發(fā)生電機故障。伺服電機的維修需要專業(yè)人士來進行，小編現(xiàn)在就以伺服電機發(fā)生的幾個常見的故障問題為大家簡單介紹伺服電機維修，雖然不會十分透徹，但是您看后對伺服電機出現(xiàn)的問題一定不會再一頭霧水了。

　　眾所周知，伺服電機指的是在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機，是一種補助馬達間接變速裝置。然而關(guān)于各種維修知識，你都知道多少？

　　1、起動伺服電機前需做的工作有哪些？

　　（1）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應(yīng)低于0.5M）。

　　（2）測量電源電壓，檢查電機接線是否正確，電源電壓是否符合要求。

　　（3）檢查起動設(shè)備是否良好。

　　（4）檢查熔斷器是否合適。

　　（5）檢查電機接地、接零是否良好。

　　（6）檢查傳動裝置是否有缺陷。

　　（7）檢查電機環(huán)境是否合適，清除易燃品和其它雜物。

　　2、伺服電機軸承過熱的原因有哪些？

　　電機本身：

　　（1）軸承內(nèi)外圈配合太緊。

　　（2）零部件形位公差有問題，如機座、端蓋、軸等零件同軸度不好。

　　（3）軸承選用不當。

　　（4）軸承潤滑不良或軸承清洗不凈，潤滑脂內(nèi)有雜物。

　　（5）軸電流。

　　使用方面：

　　（1）機組安裝不當，如電機軸和所拖動的裝置的軸同軸度一合要求。

　　（2）皮帶輪拉動過緊。

　　（3）軸承維護不好，潤滑脂不足或超過使用期，發(fā)干變質(zhì)。

　　3、伺服電機三相電流不平衡的原因是什么？

　　（1）三相電壓不平衡。

　　（2）電機內(nèi)部某相支路焊接不良或接觸不好

　　（3）電機繞阻匝間短路或?qū)Φ叵嚅g短路。

　　（4）接線錯誤。

　　4、怎么控制伺服電機速度快慢？

　　伺服電機是一個典型閉環(huán)反饋系統(tǒng)，減速齒輪組由電機驅(qū)動，其終端（輸出端）帶動一個線性的比例電位器作位置檢測，該電位器把轉(zhuǎn)角坐標轉(zhuǎn)換為一比例電壓反饋給控制線路板，控制線路板將其與輸入的控制脈沖信號比較，產(chǎn)生糾正脈沖，并驅(qū)動電機正向或反向地轉(zhuǎn)動，使齒輪組的輸出位置與期望值相符，令糾正脈沖趨于為0，從而達到使伺服電機精確定位與定速的目的。

　　5、觀察電機運轉(zhuǎn)時碳刷與換向器之間是否產(chǎn)生火花及火花的程度進行修復：

　　（1）只是有2～4個極小火花．這時若換向器表面是平整的．大多數(shù)情況可不必修理；

　　（2）是無任何火花．無需修理；

　　（3）有4個以上的極小火花，而且有1～3個大火花，則不必拆卸電樞，只需用砂紙磨碳刷換向器；

　　（4）如果出現(xiàn)4個以上的大火花，則需要用砂紙磨換向器，而且必須把碳刷與電樞拆卸下來．換碳刷磨碳刷。

　　6、換向器的修復：

　　（1）換向器表面明顯地不平整（用手能觸覺）或電機運轉(zhuǎn)時火花如第四種情況。此時需拆卸電樞，用精密機床加工轉(zhuǎn)換器；

　　（2）基本平整，只是有極小的傷痕或火花，如第二種情況l口1以用水砂紙手工研磨在不拆卸電樞的情況下研磨。研磨的順序是：先按換向器的外圓弧度，加工一個木制的工具，將幾種不同粗細的水砂紙剪成如換向器一樣寬的長條，取下碳刷（請注意在取下的碳刷的柄上與碳刷槽上做記號，確保安裝時不致左右換錯）用裹好砂紙的木制工具貼實換向器，用另一只手按電機旋轉(zhuǎn)方向，輕輕轉(zhuǎn)動軸換向器研磨。伺服電機維修使用砂紙粗細的順序先粗后細當一張砂紙瞎得不能用后，再換另較細的砂紙，直到用完細的水砂紙（或金相砂紙）。

　　7、伺服電機編碼器相位與轉(zhuǎn)子磁極相位零點如何對齊的修復：

　　增量式編碼器的相位對齊方式

　　帶換相信號的增量式編碼器的UVW電子換相信號的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊方法如下：

　　（1）用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置；

　　（2）用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號；

　　（3）調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；

　　（4）一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號穩(wěn)定在高電平上（在此默認Z信號的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系；

　　（5）來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，Z信號都能穩(wěn)定在高電平上，則對齊有效。

　　絕對式編碼器的相位對齊方式

　　絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言，差別不大，其實都是在一圈內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位。目前非常實用的方法是利用編碼器內(nèi)部的EEPROM，存儲編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，具體方法如下：

　　（1）將編碼器隨機安裝在電機上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及編碼器外殼與電機外殼；

　　（2）用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置；

　　（3）用伺服驅(qū)動器讀取絕對編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內(nèi)部記錄電機電角度初始相位的EEPROM中；

　　（4）對齊過程結(jié)束。

　　伺服電機的過熱問題

　　伺服電機過熱的原因如下：

　　（1）負載過大；

　　（2）缺項；

　　（3）風道阻塞；

　　（4）低速運行時間過長；

　　（5）電源偕波過大。

　　根據(jù)伺服電機的原理，想要減少電機發(fā)熱，就需要減少銅損和鐵損。減少銅損有兩個方向，減少電阻和減少電流，這就要求我們在選型的時候盡量選擇而定電流較小的電機，對兩相電機，能用串聯(lián)的電機就不用并聯(lián)電機。但是這往往與力矩和高速的要求相抵觸。對于已經(jīng)選定的電機，則應(yīng)充分利用驅(qū)動器的自動半流控制功能和脫機功能，前者在電機處于靜態(tài)時自動減少電流，后者干脆將電流切斷。另外，細分驅(qū)動器由于電流波形接近正弦，諧波少，電機發(fā)熱也會較少。而減少鐵損的方法并不多，電壓的等級與鐵損有關(guān)，所以應(yīng)選擇合適的驅(qū)動電壓等級，同時又要考慮到高速性，平穩(wěn)性和發(fā)熱，噪音等指標。