無論是哪種伺服電機,使用時間久了,都會產生一些小問題,那今天就給大家?guī)淼氖橇N常見的電機故障表現(xiàn)。
當伺服電機出現(xiàn)小問題,不僅要及時檢測出來,而且要找到產生這些故障的原因,伺服電機維修師才能對癥下藥,才可以修理好伺服電機。
以下是六種常見的伺服電機故障以及相對應的電機維修方法,詳情如下:
一、電機升溫過高或冒煙電機故障
原因:
1.負載過大
2.兩相運行
3.風道阻塞
4.環(huán)境溫度增高
5.定子繞組相間或匝間短路
6.定子繞組接地
7.電源電壓過高或過低
維修方法:
1.減輕負載或選擇大容量電動機
2.清除風道
3.采取降溫措施
4.用萬用表、電壓表檢查輸入端電源電壓
二、電機出現(xiàn)外殼帶電現(xiàn)象電機故障
原因:
繞組受潮,絕緣老化,或引出線與接線盒殼碰;
維修方法:
對應電機維修方法:干燥、更換繞組;
三、電機振動電機故障
原因:
1.轉子不平衡
2.軸彎曲
3.皮帶盤不平衡
4.氣隙不均勻產生單邊磁拉力
維修方法:
1.校正動靜平衡
2.校直軸或更換軸彎曲不嚴重時可車去1-2mm然后配上套筒
3.校正平衡
4.重新調整
四、電流三相不平衡電機故障
原因:
1.電源電壓嚴重不足
2.三相匝數(shù)不等
3.內部接線錯誤
維修方法:
1.檢查電源電壓
2.更換電動機或處理
3.改正接線
五、空載電流偏大電機故障
原因:
1.定轉子氣隙大
2.定子繞組匝數(shù)太少
3.裝配不當
維修方法:
1.調整并使之減少
2.重新核實并繞制
3.重新裝配
六、絕緣電阻降低電機故障
原因:
1.定子進水受潮;
2.灰塵過多;
3.絕緣損壞;
4.絕緣老化;
維修方法:
1.排水除潮;
2.清理積灰;
3.修復;
4.更換;
伺服電機(servo motor )是指在伺服系統(tǒng)中控制機械元件運轉的發(fā)動機,是一種補助馬達間接變速裝置。伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。
伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。
分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。
伺服電機
1、伺服系統(tǒng)(servo mechanism)是使物體的位置、方位、狀態(tài)等輸出被控量能夠跟隨輸入目標(或給定值)的任意變化的自動控制系統(tǒng)。伺服主要靠脈沖來定位;
基本上可以這樣理解,伺服電機接收到1個脈沖,就會旋轉1個脈沖對應的角度,從而實現(xiàn)位移,因為,伺服電機本身具備發(fā)出脈沖的功能,所以伺服電機每旋轉一個角度,都會發(fā)出對應數(shù)量的脈沖;
這樣,和伺服電機接受的脈沖形成了呼應,或者叫閉環(huán),如此一來,系統(tǒng)就會知道發(fā)了多少脈沖給伺服電機,同時又收了多少脈沖回來,這樣,就能夠很精確的控制電機的轉動,從而實現(xiàn)精確的定位,可以達到0.001mm。
直流伺服電機分為有刷和無刷電機。有刷電機成本低,結構簡單,啟動轉矩大,調速范圍寬,控制容易,需要維護,但維護不方便(換碳刷),產生電磁干擾,對環(huán)境有要求。因此它可以用于對成本敏感的普通工業(yè)和民用場合。
無刷電機體積小,重量輕,出力大,響應快,速度高,慣量小,轉動平滑,力矩穩(wěn)定。
控制復雜,容易實現(xiàn)智能化,其電子換相方式靈活,可以方波換相或正弦波換相。
電機免維護,效率很高,運行溫度低,電磁輻射很小,長壽命,可用于各種環(huán)境。
2、交流伺服電機也是無刷電機,分為同步和異步電機,目前運動控制中一般都用同步電機;
它的功率范圍大,可以做到很大的功率。大慣量,最高轉動速度低,且隨著功率增大而快速降低。
因而適合做低速平穩(wěn)運行的應用。
3、伺服電機內部的轉子是永磁鐵,驅動器控制的U/V/W三相電形成電磁場,轉子在此磁場的作用下轉動;
同時電機自帶的編碼器反饋信號給驅動器,驅動器根據(jù)反饋值與目標值進行比較,調整轉子轉動的角度。
伺服電機的精度決定于編碼器的精度(線數(shù))。
交流伺服電機和無刷直流伺服電機在功能上的區(qū)別:
交流伺服要好一些,因為是正弦波控制,轉矩脈動小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比較簡單,便宜。
伺服電機可使控制速度,位置精度非常準確,可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制,并能快速反應,在自動控制系統(tǒng)中,用作執(zhí)行元件,且具有機電時間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性,可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。分為直流和交流伺服電動機兩大類,其主要特點是,當信號電壓為零時無自轉現(xiàn)象,轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。以下是關于其調試的步驟說明:
1、初始化參數(shù) 在接線之前,先初始化參數(shù)?! ≡诳刂瓶ㄉ希哼x好控制方式;將PID參數(shù)清零;讓控制卡上電時默認使能信號關閉;將此狀態(tài)保存,確??刂瓶ㄔ俅紊想姇r即為此狀態(tài)?! ≡谒欧姍C上:設置控制方式;設置使能由外部控制;編碼器信號輸出的齒輪比;設置控制信號與電機轉速的比例關系。一般來說,建議使伺服工作中的最大設計轉速對應9V的控制電壓。比如,山洋是設置1V電壓對應的轉速,出廠值為500,如果你只準備讓電機在1000轉以下工作,那么,將這個參數(shù)設置為111?! ?、接線 將控制卡斷電,連接控制卡與伺服之間的信號線。以下的線是必須要接的:控制卡的模擬量輸出線、使能信號線、伺服輸出的編碼器信號線。復查接線沒有錯誤后,電機和控制卡(以及PC)上電。此時電機應該不動,而且可以用外力輕松轉動,如果不是這樣,檢查使能信號的設置與接線。用外力轉動電機,檢查控制卡是否可以正確檢測到電機位置的變化,否則檢查編碼器信號的接線和設置 3、試方向 對于一個閉環(huán)控制系統(tǒng),如果反饋信號的方向不正確,后果肯定是災難性的。通過控制卡打開伺服的使能信號。這是伺服應該以一個較低的速度轉動,這就是傳說中的“零漂”。一般控制卡上都會有抑制零漂的指令或參數(shù)。使用這個指令或參數(shù),看電機的轉速和方向是否可以通過這個指令(參數(shù))控制。如果不能控制,檢查模擬量接線及控制方式的參數(shù)設置。確認給出正數(shù),電機正轉,編碼器計數(shù)增加;給出負數(shù),電機反轉轉,編碼器計數(shù)減小。如果電機帶有負載,行程有限,不要采用這種方式。測試不要給過大的電壓,建議在1V以下。如果方向不一致,可以修改控制卡或電機上的參數(shù),使其一致?! ?、抑制零漂 在閉環(huán)控制過程中,零漂的存在會對控制效果有一定的影響,可以將其抑制住。使用控制卡或伺服上抑制零飄的參數(shù),仔細調整,使電機的轉速趨近于零。由于零漂本身也有一定的隨機性,所以,不必要求電機轉速絕對為零?! ?、建立閉環(huán)控制 再次通過控制卡將伺服使能信號放開,在控制卡上輸入一個較小的比例增益,至于多大算較小,這只能憑感覺了,如果實在不放心,就輸入控制卡能允許的最小值。將控制卡和伺服的使能信號打開。這時,電機應該已經能夠按照運動指令大致做出動作了?! ?、調整閉環(huán)參數(shù) 細調控制參數(shù),確保電機按照控制卡的指令運動,這是必須要做的工作,而這部分工作,更多的是經驗,這里只能從略了。