在對(duì)西門子維修時(shí),見(jiàn)到的西門子伺服電機(jī)作為一種數(shù)字式執(zhí)行元件,在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。在使用西門子電機(jī)的時(shí)候,感覺(jué)電機(jī)工作時(shí)有較大的發(fā)熱。實(shí)際上發(fā)熱是電機(jī)的一個(gè)普遍現(xiàn)象,但怎樣的發(fā)熱程度才算正常,以及如何盡量減小步進(jìn)電機(jī)發(fā)熱呢?
1、將西門子電機(jī)發(fā)熱控制在合理范圍內(nèi)
電機(jī)發(fā)熱允許到什么程度,主要取決于電機(jī)內(nèi)部絕緣等級(jí)。內(nèi)部絕緣性能在高溫下(130度以上)才會(huì)被破壞。低于130度,電機(jī)不會(huì)損壞,表面溫度會(huì)在90度以下。表面溫度在70-80度都是正常的。滴幾滴水迅速氣化,則90度以上了;當(dāng)然也可以用測(cè)溫槍來(lái)檢測(cè)。
2、西門子電機(jī)發(fā)熱隨速度變化的情況
采用恒流驅(qū)動(dòng)技術(shù)時(shí),電機(jī)在靜態(tài)和低速下,電流會(huì)維持相對(duì)恒定,以保持恒力矩輸出。速度高到一定程度,電機(jī)內(nèi)部反電勢(shì)升高,電流將逐步下降,力矩也會(huì)下降。
3、發(fā)熱帶來(lái)的影響
電機(jī)發(fā)熱雖然一般不會(huì)影響電機(jī)的壽命,對(duì)大多數(shù)客戶來(lái)說(shuō)沒(méi)必要理會(huì)。嚴(yán)重的發(fā)熱會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。如電機(jī)內(nèi)部各部分熱膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化和內(nèi)部氣隙的微小變化,會(huì)影響電機(jī)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),高速會(huì)容易失步。
4、減少電機(jī)的發(fā)熱
減少發(fā)熱,就是減少銅損和鐵損。 減少銅損有兩個(gè)方向,減少電阻和電流,這就要求在選型時(shí)盡量選擇電阻小和額定電流小的電機(jī),對(duì)兩相電機(jī),能用串聯(lián)的電機(jī)就不用并聯(lián)電機(jī)。細(xì)分驅(qū)動(dòng)器由于電流波形接近正弦,諧波少,電機(jī)發(fā)熱也會(huì)較少。 減少鐵損的辦法不多,電壓等級(jí)與之有關(guān),高壓驅(qū)動(dòng)的電機(jī)雖然會(huì)帶來(lái)高速特性的提升,但也帶來(lái)發(fā)熱的增加。
一、電機(jī)編碼器報(bào)警 1、故障原因 ?、俳泳€錯(cuò)誤; ?、陔姶鸥蓴_; ?、蹤C(jī)械振動(dòng)導(dǎo)致的編碼器硬件損壞; ?、墁F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境導(dǎo)致的污染; 2、維修方法 ①檢查接線并排除錯(cuò)誤; ②檢查屏蔽是否到位,檢查布線是否合理并解決,必要時(shí)增加濾波器加以改 善; ③檢查機(jī)械結(jié)構(gòu),并加以改進(jìn); ?、軝z查編碼器內(nèi)部是否受到污染、腐蝕(粉塵、油污等),加強(qiáng)防護(hù); 3、安裝及接線標(biāo)準(zhǔn) ?、俦M量使用原裝電纜; ?、诜蛛x電纜使其盡量遠(yuǎn)離污染接線,特別是高污染接線; ?、郾M可能始終使用內(nèi)部電源。如果使用開關(guān)電源,則應(yīng)使用濾波器,確保電 源達(dá)到潔凈等級(jí); ?、苁冀K將公共端接地; ?、輰⒕幋a器外殼與機(jī)器結(jié)構(gòu)保持絕緣并連接到電纜屏蔽層; ⑥如果無(wú)法使編碼器絕緣,則可將電纜屏蔽層連接到編碼器外殼和驅(qū)動(dòng)器框 架上的接地(或?qū)S枚俗?。 二、電機(jī)斷軸 1、故障原因 ?、贆C(jī)械設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致徑向負(fù)載力過(guò)大; ?、谪?fù)載端卡死或者嚴(yán)重的瞬間過(guò)載; ?、垭姍C(jī)和減速機(jī)裝配時(shí)不同心; 2、維修方法 ①核對(duì)電機(jī)樣本中可承受的最大徑向負(fù)載力,改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì); ②檢查負(fù)載端的運(yùn)行情況,確認(rèn)實(shí)際的工藝要求并加以改進(jìn); ?、蹤z查負(fù)載運(yùn)行是否穩(wěn)定,是否存在震動(dòng),并加以改進(jìn)機(jī)械裝配精度?! ∪㈦妱?dòng)機(jī)空載電流不平衡,三相相差大 1、故障原因 ?、倮@組首尾端接錯(cuò); ?、陔娫措妷翰黄胶?; ?、劾@組存在匝間短路、線圈反接等故障。 2、維修方法 ?、贆z查并糾正; ?、跍y(cè)量電源電壓,設(shè)法消除不平衡; ③消除繞組故障。 四、電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)響聲不正常有異響 1、故障原因 ?、佥S承磨損或油內(nèi)有砂粒等異物; ②轉(zhuǎn)子鐵芯松動(dòng); ?、圯S承缺油; ④電源電壓過(guò)高或不平衡。 2、維修方法 ?、俑鼡Q軸承或清洗軸承; ?、跈z修轉(zhuǎn)子鐵芯; ?、奂佑?; ④檢查并調(diào)整電源電壓 五、電動(dòng)機(jī)起動(dòng)困難,額定負(fù)載時(shí),電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于額定轉(zhuǎn)速較多 1、故障原因 ?、匐娫措妷哼^(guò)低; ?、诿娼臃姍C(jī)誤接; ?、坜D(zhuǎn)子開焊或斷裂; ?、苻D(zhuǎn)子局部線圈錯(cuò)接、接反; ?、坌迯?fù)電機(jī)繞組時(shí)增加匝數(shù)過(guò)多; ?、蓦姍C(jī)過(guò)載?! ?、維修方法 ?、贉y(cè)量電源電壓,設(shè)法改善; ?、诩m正接法; ?、蹤z查開焊和斷點(diǎn)并修復(fù); ?、懿槌稣`接處予以改正; ?、莼謴?fù)正確匝數(shù); ⑥減載?! ×?、通電后電動(dòng)機(jī)不能轉(zhuǎn)動(dòng),但無(wú)異響,也無(wú)異味和冒煙? 1、故障原因 ?、匐娫次赐ǎㄖ辽賰上辔赐ǎ?; ?、谌劢z熔斷(至少兩相熔斷); ③過(guò)流繼電器調(diào)得過(guò)?。弧 、芸刂圃O(shè)備接線錯(cuò)誤?! ?、維修方法 ?、贆z查電源回路開關(guān),熔絲、接線盒處是否有斷點(diǎn),修復(fù); ②檢查熔絲型號(hào)、熔斷原因,換新熔絲; ?、壅{(diào)節(jié)繼電器整定值與電動(dòng)機(jī)配合; ④改正接線。 七、運(yùn)行中電動(dòng)機(jī)振動(dòng)較大 1、故障原因 ?、儆捎谀p軸承間隙過(guò)大; ?、跉庀恫痪鶆?; ③轉(zhuǎn)子不平衡; ?、苻D(zhuǎn)軸彎曲; ?、萋?lián)軸器(皮帶輪)同軸度過(guò)低?! ?、維修方法 ?、贆z修軸承,必要時(shí)更換; ②調(diào)整氣隙,使之均勻; ?、坌UD(zhuǎn)子動(dòng)平衡; ?、苄V鞭D(zhuǎn)軸; ?、葜匦滦U?,使之符合規(guī)定。 八、通電后電機(jī)不轉(zhuǎn)有嗡嗡聲 1、故障原因 ?、俎D(zhuǎn)子繞組有斷路(一相斷線)或電源一相失電; ?、诶@組引出線始末端接錯(cuò)或繞組內(nèi)部接反; ?、垭娫椿芈方狱c(diǎn)松動(dòng),接觸電阻大; ?、茈妱?dòng)機(jī)負(fù)載過(guò)大或轉(zhuǎn)子卡?。弧 、蓦娫措妷哼^(guò)低; ?、扌⌒碗妱?dòng)機(jī)裝配太緊或軸承內(nèi)油脂過(guò)硬; ⑦軸承卡住?! ?、維修方法 ?、俨槊鲾帱c(diǎn)予以修復(fù); ?、跈z查繞組極性;判斷繞組末端是否正確; ③緊固松動(dòng)的接線螺絲,用萬(wàn)用表判斷各接頭是否假接,予以修復(fù); ?、軠p載或查出并消除機(jī)械故障; ?、輽z查是否把規(guī)定的面接法誤接;是否由于電源導(dǎo)線過(guò)細(xì)使壓降過(guò)大,予以 糾正; ?、拗匦卵b配使之靈活;更換合格油脂; ?、咝迯?fù)軸承?! 【?、軸承過(guò)熱? 1、故障原因 ?、倩^(guò)多或過(guò)少; ?、谟唾|(zhì)不好含有雜質(zhì); ?、圯S承與軸頸或端蓋配合不當(dāng)(過(guò)松或過(guò)緊); ?、茌S承內(nèi)孔偏心,與軸相擦; ⑤電動(dòng)機(jī)端蓋或軸承蓋未裝平; ⑥電動(dòng)機(jī)與負(fù)載間聯(lián)軸器未校正,或皮帶過(guò)緊; ?、咻S承間隙過(guò)大或過(guò)?。弧 、嚯妱?dòng)機(jī)軸彎曲?! ?、維修方法 ?、侔匆?guī)定加潤(rùn)滑脂(容積的1/3-2/3); ②更換清潔的潤(rùn)滑滑脂; ?、圻^(guò)松可用粘結(jié)劑修復(fù),過(guò)緊應(yīng)車,磨軸頸或端蓋內(nèi)孔,使之適合; ?、苄蘩磔S承蓋,消除擦點(diǎn);更多精彩內(nèi)容請(qǐng)關(guān)注微信號(hào)技成培訓(xùn) ⑤重新裝配; ?、拗匦滦U{(diào)整皮帶張力; ⑦更換新軸承; ?、嘈U姍C(jī)軸或更換轉(zhuǎn)子?! ∈?、電機(jī)過(guò)熱甚至冒煙? 1、故障原因 ?、匐娫措妷哼^(guò)高; ?、陔娫措妷哼^(guò)低,電動(dòng)機(jī)又帶額定負(fù)載運(yùn)行,電流過(guò)大使繞組發(fā)熱; ?、坌蘩聿鸪@組時(shí),采用熱拆法不當(dāng),燒傷鐵芯; ④電動(dòng)機(jī)過(guò)載或頻繁起動(dòng); ?、蓦妱?dòng)機(jī)缺相,兩相運(yùn)行; ⑥重繞后定于繞組浸漆不充分; ?、攮h(huán)境溫度高電動(dòng)機(jī)表面污垢多,或通風(fēng)道堵塞?! ?、維修方法 ①降低電源電壓(如調(diào)整供電變壓器分接頭); ?、谔岣唠娫措妷夯驌Q粗供電導(dǎo)線; ?、蹤z修鐵芯,排除故障; ④減載;按規(guī)定次數(shù)控制起動(dòng); ?、莼謴?fù)三相運(yùn)行; ⑥采用二次浸漆及真空浸漆工藝; ?、咔逑措妱?dòng)機(jī),改善環(huán)境溫度,采用降溫措施。
伺服電機(jī)與步進(jìn)電機(jī)的性能比較 a.控制精度:步進(jìn)電機(jī)的相數(shù)和拍數(shù)越多,它的精確度就越高,伺服電機(jī)取塊于自帶的編碼器,編碼器的刻度越多,精度就越高; b.低頻特性:步進(jìn)電機(jī)在低速時(shí)易出現(xiàn)低頻振動(dòng)現(xiàn)象,當(dāng)它工作在低速時(shí)一般采用阻尼技術(shù)或細(xì)分技術(shù)來(lái)克服低頻振動(dòng)現(xiàn)象,伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)非常平穩(wěn),即使在低速時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象; c.矩頻特性:步進(jìn)電機(jī)輸出力矩隨轉(zhuǎn)速的升高而下降,高速時(shí)會(huì)急劇下降,伺服電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速內(nèi)為恒力矩輸出,在額定轉(zhuǎn)速上為恒功率輸出; d.過(guò)載能力:步進(jìn)電機(jī)不具備過(guò)載能力,伺服電機(jī)有較強(qiáng)的過(guò)載能力; e.運(yùn)行性能:步進(jìn)電機(jī)的控制為開環(huán)控制,啟動(dòng)頻率過(guò)高或負(fù)載過(guò)大易丟步或堵轉(zhuǎn)的現(xiàn)象,停止時(shí)轉(zhuǎn)速過(guò)高易出現(xiàn)過(guò)沖現(xiàn)象,交流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為閉環(huán)控制,驅(qū)動(dòng)器可直接對(duì)電機(jī)編碼器反饋信號(hào)進(jìn)行采樣,內(nèi)部構(gòu)成位置環(huán)和速度環(huán),一般不會(huì)出現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的丟步或過(guò)沖的現(xiàn)象,控制性能更為可靠; f.速度響應(yīng)性能:步進(jìn)電機(jī)從靜止加速到工作轉(zhuǎn)速需要上百毫秒,而交流伺服系統(tǒng)的加速性能較好,一般只需幾毫秒,可用于要求快速啟停的控制場(chǎng)合。