保障伺服电机在zuijia状态下运行,对于任何一个工业企业来说都是至关重要的,因为伺服电机故障造成的停机成本可能会非常昂贵的,无论是在经济上还是在时间上。下面,让我们来分享一些常见的伺服电机的故障及潜在的原因分析。
伺服电机都会在驱动侧和非驱动侧各放置一个轴承,以连接和支撑电机转轴。其中驱动侧轴承需要支撑外部机械连接的轴向和/或径向负载,通常具有较大的尺寸和轴负荷。伺服电机滚珠轴承需要具备双重保护和yongjiu润滑的特点,在正常使用条件是需要严格保养的。
一. 轴承故障
作为伺服电机中最主要的磨损件,一半以上伺服电机故障通常都是因为轴承。具体现状多种多样,比如:电机转动时产生抖动、异响等,电机转轴卡死。轴承故障如没有及时的处理,还会带来次生损害。像轴承锈蚀的碎屑飞入制动器或电机编码器,就会造成更加严重的损失。
可能的原因:
影响电机轴承寿命的因素包括:作用在轴承上的轴向负载、径向负载、电机转速、运行温度及轴承额定参数。导致轴承故障的原因很多,
常见的包括:
a. 不适当的机械载荷(如过载,径向不对中,轴向推力,皮带张力问题)
b. 过度的震动和冲击
c. 超速运行
d. 轴电流
e. 过热(导致润滑损失)
f. 潮湿或进入液体
g. 污染物(粉尘或污垢)
对策
a. 在使用伺服电机时不能长时间超过额定负载运行
b. 对于有轴电流的场合,增加导电刷或者采用含绝缘轴承的电机
c. 对伺服电机进行预防性维护
定期维护的做法虽然能规避意外故障发生的风险,但并不是最有效的方法。因为轴承磨损的情况不相同。当轴承出现异常情况或使用寿命到期时,应及时更换轴承。更换轴承的牌号应尽量同原轴承相同。
二. 轴密封故障
对于电机暴露的应用在污染环境中,通常需要配备油封。工业级骨架油封能够阻隔污染物来延长电机寿命。注:轴密封较易磨损,需定期检查和替换。
故障现象:轴封磨损
可能的原因:意外损坏;正常磨损
对策:预防性维护。建议每3 个月替换一次,最长不超过 12 个月。
三. 定子及绕组
绕组问题是伺服电动机的第二大常见故障。
故障现象:绕组发生故障时,电机会发生短路,导致电机内部烧灼。
可能的原因:
a. 过载
b. 过压
c. 缺相
d. 错误的接线
e. 不恰当的驱动参数设置
f. 环境温度过高
g. 冷却装置失灵
h. 物理损坏
对策:
a. 在使用伺服电机时不能长时间超过额定负载运行
b. 监控电流及电流随时间的积累
c. 监控绕组温度
四. 转子及转轴
伺服电机的转子通常由永磁体构成。永磁体磁片通过贴面或者嵌入的方式,固定在电机的转轴上。
故障现象:转轴断裂、变形;磁片脱落
可能的原因:
a. 可能的原因包括过量的振动
b. 过多的启动或反转次数,或者启动/反转之间的间隔太短
c. 过热
d. 意外的碰撞
对策:在额定的负载下运行,避免意外的碰撞
五. 电机反馈装置
电机反馈装置将位置信号反馈给驱动器,从而使驱动器发出jingque地电流以便进行精准的位置控制。多圈juedui值编码器则另具圈数记录的功能。采用后备电池技术的多圈juedui值编码器,依赖外部电池的电能记录转子圈数信息。
故障现象
a. 零位(圈数)丢失
b. 旋转变压器或编码器磨损
c. 玻璃码盘碎裂
d. 编码器电气故障
对策:
定期更换电池,可以减少这类意外风险。或者,更加一劳永逸的做法是,改用机械多圈的juedui值编码器。
电机的安装必须要可靠接地。对于有轴电流的情况,需要考虑使用绝缘轴承和绝缘编码器或者加装电机轴接地装置。
六. 制动装置(抱闸)
电机制动器是用于电源关闭时,将电机轴制动,防止转动;在制动器通电时,制动器处于释放状态。
故障现象:异响、不能释放、不能制动(抱死)
可能的原因:故障轴承的异物侵入;制动器驱动电路的故障
对策:制动器不应在电机通电的状态下,作为电机减速装置来使用,会加速制动器的磨损。
七. 冷却装置
中小功率的伺服电机都采用是自冷却。对于功率较大或特殊应用场合的伺服电机应用风冷或者液冷。
故障现象:风扇抖动或堵转;冷却液渗漏
可能的原因:灰尘;冷却液渗漏;意外撞击造成的物理损伤。
对策:增加滤网并定期更换;定期检查冷却装置
八. 电气连接装置
包括接线端子盒和插座。
故障现象及原因:多为连接装置的机械损坏故障
对策:使用时避免意外
九. 联轴器和皮带轮
连接电机轴需要抗扭刚性联轴器或加固型的皮带,频繁的加减速可导致联轴器或皮带变松或滑动。
故障现象及原因:在安装过程中,如果轴受到剧烈冲击,会对电机轴承和/或编码器造成致命的损坏。
对策:安装或拆卸过程中,严禁使用工具敲击轴、联轴器或滑轮。
伺服电动机的其他问题处理技巧
1. 电动机窜动:在进给时出现窜动现象,测速信号不稳定,如编码器有裂纹;接线端子接触不良,如螺钉松动等;一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致。
2. 电动机爬行:一般发生在起动加速段或低速进给时,是由于进给传动链的润滑状态不良,伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。要注意的是,伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器,由于连接松动或联轴器本身的缺陷,如裂纹等,造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步,从而使进给运动忽快忽慢。
3. 电动机振动:机床高速运行时,可能产生振动,会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题,所以应寻找速度环问题。
4. 电动机转矩降低:伺服电动机从额定堵转转矩到高速运转时,发现转矩会突然降低,是由电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时,电动机温升变大,因此,正确使用伺服电动机前一定要对电动机的负载进行验算;
5. 电动机位置误差:当伺服轴运动超过位置允差范围时,伺服驱动器就会出现“4”号位置超差报警。主要原因有:系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等。