无论是哪种伺服电机,使用时间久了,都会产生一些小问题,那今天就给大家带来的是六种常见的电机故障表现。
当伺服电机出现小问题,不仅要及时检测出来,而且要找到产生这些故障的原因,伺服电机维修师才能对症下药,才可以修理好伺服电机。
以下是六种常见的伺服电机故障以及相对应的电机维修方法,详情如下:
一、电机升温过高或冒烟电机故障
原因:
1.负载过大
2.两相运行
3.风道阻塞
4.环境温度增高
5.定子绕组相间或匝间短路
6.定子绕组接地
7.电源电压过高或过低
维修方法:
1.减轻负载或选择大容量电动机
2.清除风道
3.采取降温措施
4.用万用表、电压表检查输入端电源电压
二、电机出现外壳带电现象电机故障
原因:
绕组受潮,绝缘老化,或引出线与接线盒壳碰;
维修方法:
对应电机维修方法:干燥、更换绕组;
三、电机振动电机故障
原因:
1.转子不平衡
2.轴弯曲
3.皮带盘不平衡
4.气隙不均匀产生单边磁拉力
维修方法:
1.校正动静平衡
2.校直轴或更换轴弯曲不严重时可车去1-2mm然后配上套筒
3.校正平衡
4.重新调整
四、电流三相不平衡电机故障
原因:
1.电源电压严重不足
2.三相匝数不等
3.内部接线错误
维修方法:
1.检查电源电压
2.更换电动机或处理
3.改正接线
五、空载电流偏大电机故障
原因:
1.定转子气隙大
2.定子绕组匝数太少
3.装配不当
维修方法:
1.调整并使之减少
2.重新核实并绕制
3.重新装配
六、绝缘电阻降低电机故障
原因:
1.定子进水受潮;
2.灰尘过多;
3.绝缘损坏;
4.绝缘老化;
维修方法:
1.排水除潮;
2.清理积灰;
3.修复;
4.更换;
伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。
伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。
分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
伺服电机
1、伺服系统(servo mechanism)是使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标(或给定值)的任意变化的自动控制系统。伺服主要靠脉冲来定位;
基本上可以这样理解,伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲;
这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。
直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低,结构简单,启动转矩大,调速范围宽,控制容易,需要维护,但维护不方便(换碳刷),产生电磁干扰,对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。
无刷电机体积小,重量轻,出力大,响应快,速度高,惯量小,转动平滑,力矩稳定。
控制复杂,容易实现智能化,其电子换相方式灵活,可以方波换相或正弦波换相。
电机免维护,效率很高,运行温度低,电磁辐射很小,长寿命,可用于各种环境。
2、交流伺服电机也是无刷电机,分为同步和异步电机,目前运动控制中一般都用同步电机;
它的功率范围大,可以做到很大的功率。大惯量,最高转动速度低,且随着功率增大而快速降低。
因而适合做低速平稳运行的应用。
3、伺服电机内部的转子是永磁铁,驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场,转子在此磁场的作用下转动;
同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器,驱动器根据反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度。
伺服电机的精度决定于编码器的精度(线数)。
交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别:
交流伺服要好一些,因为是正弦波控制,转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单,便宜。
伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。以下是关于其调试的步骤说明:
1、初始化参数 在接线之前,先初始化参数。 在控制卡上:选好控制方式;将PID参数清零;让控制卡上电时默认使能信号关闭;将此状态保存,确保控制卡再次上电时即为此状态。 在伺服电机上:设置控制方式;设置使能由外部控制;编码器信号输出的齿轮比;设置控制信号与电机转速的比例关系。一般来说,建议使伺服工作中的最大设计转速对应9V的控制电压。比如,山洋是设置1V电压对应的转速,出厂值为500,如果你只准备让电机在1000转以下工作,那么,将这个参数设置为111。 2、接线 将控制卡断电,连接控制卡与伺服之间的信号线。以下的线是必须要接的:控制卡的模拟量输出线、使能信号线、伺服输出的编码器信号线。复查接线没有错误后,电机和控制卡(以及PC)上电。此时电机应该不动,而且可以用外力轻松转动,如果不是这样,检查使能信号的设置与接线。用外力转动电机,检查控制卡是否可以正确检测到电机位置的变化,否则检查编码器信号的接线和设置 3、试方向 对于一个闭环控制系统,如果反馈信号的方向不正确,后果肯定是灾难性的。通过控制卡打开伺服的使能信号。这是伺服应该以一个较低的速度转动,这就是传说中的“零漂”。一般控制卡上都会有抑制零漂的指令或参数。使用这个指令或参数,看电机的转速和方向是否可以通过这个指令(参数)控制。如果不能控制,检查模拟量接线及控制方式的参数设置。确认给出正数,电机正转,编码器计数增加;给出负数,电机反转转,编码器计数减小。如果电机带有负载,行程有限,不要采用这种方式。测试不要给过大的电压,建议在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或电机上的参数,使其一致。 4、抑制零漂 在闭环控制过程中,零漂的存在会对控制效果有一定的影响,可以将其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飘的参数,仔细调整,使电机的转速趋近于零。由于零漂本身也有一定的随机性,所以,不必要求电机转速绝对为零。 5、建立闭环控制 再次通过控制卡将伺服使能信号放开,在控制卡上输入一个较小的比例增益,至于多大算较小,这只能凭感觉了,如果实在不放心,就输入控制卡能允许的最小值。将控制卡和伺服的使能信号打开。这时,电机应该已经能够按照运动指令大致做出动作了。 6、调整闭环参数 细调控制参数,确保电机按照控制卡的指令运动,这是必须要做的工作,而这部分工作,更多的是经验,这里只能从略了。