伺服电机故障代码(伺服电机常见故障及其潜在原因分析)

伺服电机常见故障及潜在原因的分析

轴承

伺服电动机通常在驱动侧和非驱动侧放置轴承，以连接和支撑电动机轴。其中，驱动侧轴承必须承受外部机械连接的轴向和/或径向载荷，并且尺寸和轴载荷通常较大。伺服电机球轴承通常具有双重保护和永久润滑特性，在正常使用条件下不需要维护。

缺陷现象

轴承故障是最常见的电动机故障之一。超过一半的伺服电机故障是伺服电机中最重要的磨损部件，通常是由于轴承问题引起的。电机旋转且电机轴严重卡塞时，会出现各种特定症状，例如抖动和异常噪音。

值得注意的是，如果不及时处理轴承故障，通常会发生二次损坏。例如，轴承上的生锈碎屑会飞入制动器或电机编码器，造成更大的损失。

可能的原因

影响电动机轴承寿命的因素包括轴向载荷，径向载荷，电动机速度，工作温度以及作用在轴承上的轴承额定参数。轴承故障的原因很多，常见原因有：

机械负载不正确（例如，过载，径向未对准，轴向推力，皮带张紧问题）

过多的振动和冲击

速度过大

轴电流

过热（导致润滑损失）

湿或液体流入

污染物（例如，不相容的油脂，湿气凝结，灰尘/污染物污染）

对策

使用伺服电机时，不能长时间超过额定负载。

如果有轴向电流，请添加导电刷或使用带有绝缘轴承的电机。

伺服电机的预防性维护

定期维护可以避免意外停机的风险，但这不是最经济的选择。由于在不同应用中的不同工作条件，轴承的磨损情况也有所不同。通过使用连接到电动机的智能传感器分析电动机的实际使用情况（或由智能编码器提供的诊断信息），可以实现更有针对性的维护。

如果轴承异常或使用寿命到期，则必须及时更换轴承。备用轴承的品牌应与原始轴承尽可能相同。拆卸轴承需要专用于轴承的拉模，并且在组装轴承时建议采用冷压方法（加热方法容易造成轴承内部油脂的流失）。

轴封

对于暴露于环境污染中的电机应用（尤其是电机轴和机械设备之间的连接），伺服电机通常需要配备油封。电机轴上的工业级骨架油封会阻塞污染物（油，杂质），从而延长电机的使用寿命。轴封很容易磨损，必须定期检查和更换。

缺陷现象

轴封磨损

可能的原因

意外损坏

正常磨损

对策

预防性维护

根据使用情况，建议每3个月更换一次，最长期限不超过12个月。

定子和绕组

绕组问题是伺服电机中第二常见的故障。

缺陷现象

如果绕组出现故障，则电动机的一部分会短路，并且电动机会烧毁。

可能的原因

重载

超压

缺少步骤

接线错误

驱动器参数设置不正确

环境温度过高。

冷却单元故障

物理伤害

对策

使用伺服电机时，不能长时间超过额定负载。

一段时间内的当前和当前累积监视

低温监控

转子和轴

与异步电动机不同，伺服电动机的转子通常由永磁体组成。永磁体通过饰面或埋入固定在电动机的轴上。

缺陷现象

轴损坏并变形

磁性片剥落

可能的原因

可能的原因包括过度振动（例如，径向未对准，轴向推力，占空比变化很大）。

启动或反向太多，或启动/反向间隔太短。

过热（例如，较高的环境温度，过载或转子锁定操作）

意外崩溃

对策

以额定负载运行

防止意外碰撞

电机反馈设备（旋转变压器，编码器等）

电机反馈设备将位置信号反馈给驱动器，以便驱动器输出正确的电流以进行精确的位置控制。多圈绝对值编码器还具有记录圈数的能力。采用备用电池技术的多圈绝对编码器使用外部电池的电能来记录转子速度信息。但是，机械齿轮结构的多圈编码器可以通过霍尔原理无需维护而永久记录圈数，但是成本相对较高。

缺陷现象

缺少0位置（转数）。

旋转变压器或编码器已磨损。

玻璃编码盘损坏。

编码器电气故障

可能的原因

对于带有备用电池的编码器，应首先检查电池状态，因为在使用过程中电池电量可能会用完并失去零位。

由于上述电动机轴承故障的二次损坏，电动机轴承问题也会导致编码器或旋转变压器的机械磨损。

长期的电动机轴电流不仅会作用在电动机本身的轴承上，还会损坏编码器中内置的轴承，这会燃烧并损坏编码器轴承。

光学编码器的玻璃软线盘在运输或安装在车辆中时，容易因震动和撞击而断裂。尤其是在向电机轴添加钥匙销，皮带轮或联轴器时，请勿敲打电机轴。

除了编码器接线错误外，由于接线错误而引起的电磁干扰也是编码器电气故障的主要原因之一。

对策

根据特定的应用环境，电池寿命通常为一年或几年。定期更换电池可以减少发生此类事故的风险。或另一种方法是切换到机械多圈绝对编码器。

电机安装必须可靠接地。对于轴电流，必须考虑使用绝缘轴承和绝缘编码器或安装电动机轴接地装置。

如果在电机安装过程中不可避免（例如安装皮带轮或联轴器），请卸下编码器并保存，然后在完成所有机器安装后再安装编码器。在这种情况下，必须在伺服驱动器中再次调整编码器的相角。

避免代码磁盘错误的另一种方法是使用近年来流行的金属代码磁盘编码器。与玻璃帘线盘相比，金属帘线盘的抗振性和抗冲击性有很大的提高，其分辨率和精度可以与玻璃帘线盘相似。

制动装置（制动）

电动机制动器用于在断电时制动电动机轴，以防止旋转。当制动器通电时，制动器被释放。

缺陷现象

声音异常

无法关闭

无制动（锁定）

可能的原因

由于轴承缺陷而引起的异物侵入是异常制动噪音的常见主要原因。

其次，制动器驱动电路的故障导致制动器在强制切断电源的状态下运行，这也可能损坏制动器。

对策

值得注意的是，当通过电动机的静态固定装置为电动机供电时，会加速制动器的磨损，这会加速制动器的磨损。

冷却装置

大多数中小功率伺服电机都是自冷却的。对于大功率或特殊用途的伺服电机，空气冷却或液体冷却也是常见的。

缺陷现象

风扇摇动或冻结。

冷却液泄漏

可能的原因

大多数风扇故障是由灰尘引起的。这是因为随着时间的流逝，灰尘会积聚在风扇的叶片上。随着刀片上的负载增加，它将振动并损坏刀片。

大多数冷却液泄漏发生在接头处，而密封缺陷通常是问题的关键。

意外撞击造成的物理损坏。

对策

为风扇添加过滤器并定期更换

定期检查冷却单元

电气连接装置

这包括接线盒和插座。

问题和原因

作为未磨损的零件，连接设备的故障大部分是机械损坏。

对策

使用时要小心，以免发生意外。

联轴器和皮带轮

需要使用防扭转固定联轴器或加强皮带来连接电动机轴。再次检查一段时间后，由于频繁的加速/减速，联轴器或皮带可能会松动或打滑。

问题和原因

在安装联轴器和皮带轮期间，对轴的严重撞击会导致电动机轴承和/或编码器的灾难性损坏。

对策

因此，在安装或拆卸过程中，严禁使用工具撞击轴，联轴器或皮带轮。尝试从电动机轴上卸下设备时，请使用液压装置将其从轴端拉出。