直流伺服電機(jī)應(yīng)用常見(jiàn)故障分析和處理

直流伺服電機(jī)主要運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中作為驅(qū)動(dòng)部件，其控制方便，靈活，反應(yīng)迅速，能輸出較大的功率，簡(jiǎn)化機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)維護(hù)方便。所以在數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用廣泛。然而，伺服電機(jī)的控制有別于一般的電機(jī)，在實(shí)際使用中要求有維修這方面的有關(guān)知識(shí)，本文介紹直流伺服電機(jī)故障處理的進(jìn)行介紹。

常見(jiàn)故障分析：

(1)過(guò)流和過(guò)載。在機(jī)床上正常使用的電機(jī)突然出現(xiàn)該故障時(shí)有以下一些原因：

a.機(jī)械負(fù)載過(guò)大，是機(jī)械上原因造成的，在排除故障后對(duì)電機(jī)不會(huì)有影響，但電機(jī)經(jīng)常在過(guò)流狀況下運(yùn)行，會(huì)造成電機(jī)損壞。
b.電機(jī)電刷和其他部分對(duì)地短路或絕緣不良。
c.控制器的輸出功率元件和相關(guān)部分有故障。

(2)轉(zhuǎn)矩減小，無(wú)力，稍加阻力就有報(bào)警。該類故障的原因?yàn)椋?/span>

a.電機(jī)有退磁可能。
b.電刷接觸電阻過(guò)大，或接觸不良。
c.電刷彈簧燒壞，壓力變小，造成電刷下火花過(guò)大。
d.控制器有故障。

(3)制動(dòng)器故障。在垂直軸上使用的電機(jī)大多數(shù)都帶制動(dòng)器，制動(dòng)器出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)使電機(jī)過(guò)流、過(guò)熱和產(chǎn)生其他故障。對(duì)帶制動(dòng)器的電機(jī)修理應(yīng)先使制動(dòng)器脫開(kāi)，常用的方法是將電源直接接入制動(dòng)器線圈，使其脫開(kāi)，如帶機(jī)械松開(kāi)裝置的更加方便。有些制動(dòng)器帶整流器，在有故障時(shí)要檢查一下。

(4)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)。原因有：

a.換向器有短路。
b.換向器表面燒壞，高低不平。
c.油滲入了電刷或在換向器表面粘有油污。

(5)電機(jī)旋轉(zhuǎn)有噪聲或異常聲。原因?yàn)椋?/span>

a.電機(jī)內(nèi)有異物或磁體脫開(kāi)。
b.機(jī)械聯(lián)接部分安裝不正確。
c.換向器粗糙或已燒毛。
d.軸承損壞或其它機(jī)械故障。

常見(jiàn)的故障處理　

在伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，電機(jī)故障是其中的一部分。

故障1：機(jī)床在使用中有時(shí)出現(xiàn)尺寸不準(zhǔn)，并有“過(guò)流”報(bào)警出現(xiàn)。
分析：尺寸不準(zhǔn)的原因有間隙過(guò)大、導(dǎo)軌無(wú)潤(rùn)滑等因素，但有時(shí)還出現(xiàn)“過(guò)流”，則與電機(jī)有關(guān)。用搖表測(cè)量電機(jī)的絕緣，電機(jī)有短路現(xiàn)象。
處理：拆開(kāi)電機(jī)檢查，發(fā)現(xiàn)因電刷磨損過(guò)度，碳粉堆積，造成對(duì)外殼無(wú)規(guī)則短路，清除干凈并修理后，測(cè)量絕緣符合要求，裝上后使用正常。
該故障在換向器端面結(jié)構(gòu)并垂直安裝時(shí)出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較多，電刷過(guò)軟和換向器表面粗糙極易出現(xiàn)，因此對(duì)電機(jī)好能定時(shí)保養(yǎng)，或定時(shí)用干凈的壓縮空氣將電刷粉吹去。

故障2：1臺(tái)XH715加工中心的X軸在移動(dòng)中有時(shí)出現(xiàn)沖擊，并發(fā)出較大的聲響，隨即出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)報(bào)警。
分析：移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)或沖擊是由控制器或電機(jī)引起。檢查X軸在快速移動(dòng)時(shí)故障頻繁，經(jīng)更換控制板故障仍時(shí)有發(fā)生，所以確定故障在電機(jī)中。
處理：開(kāi)始僅將電刷拆開(kāi)檢查，電刷、換向器表面較光滑，因此認(rèn)為無(wú)故障，但裝上后開(kāi)機(jī)故障仍有，所以將整個(gè)電機(jī)拆開(kāi)檢查，發(fā)現(xiàn)在換向器兩邊部分表面上有被硬擦過(guò)的痕跡。仔細(xì)查看，認(rèn)為是因安裝不正確造成電刷座與換向器相擦，引起短路，當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高時(shí)引起轉(zhuǎn)速失控。將電刷高起部分銼去，修理?yè)Q向器上的短路點(diǎn)，故障排除。

故障3：XH755加工中心的轉(zhuǎn)臺(tái)在回轉(zhuǎn)時(shí)有“過(guò)流”報(bào)警。
分析：有“過(guò)流”報(bào)警故障先檢查電機(jī)，用萬(wàn)用表測(cè)量繞組對(duì)地電阻已很小，判定是電機(jī)故障。
處理：拆開(kāi)電機(jī)檢查，因冷卻水流入，造成短路過(guò)流。檢查電機(jī)磁體有退磁現(xiàn)象，更換1臺(tái)電機(jī)后正常。
直流伺服電機(jī)在使用中出現(xiàn)故障是比較多的，大部分在電刷和換向器上，所以，如有條件，進(jìn)行及時(shí)的保養(yǎng)和維護(hù)是減少故障的辦法。
在對(duì)直流伺服電機(jī)進(jìn)行檢查時(shí)，測(cè)量電流是常用的檢查方法，由于使用一般的電流表測(cè)量很麻煩，所以好使用直流鉗形表。

故障4：加工中心在使用中出現(xiàn)“誤差”報(bào)警，經(jīng)檢查驅(qū)動(dòng)器已跳開(kāi)。查看控制器上有“過(guò)流”報(bào)警指示。
分析：出現(xiàn)“誤差”報(bào)警是給旋轉(zhuǎn)指令，但電機(jī)不轉(zhuǎn)，有“過(guò)流”報(bào)警時(shí)，故障大多在電機(jī)內(nèi)部。
處理：將電機(jī)電刷拆下檢查，發(fā)現(xiàn)電刷的彈簧已燒壞，由于電刷的壓力不夠，引起火花增大，并將換向器上的部分換向片燒傷。彈簧燒壞的原因是因電刷連接片和刷座接觸不好，使電流從彈簧上通過(guò)發(fā)熱燒壞。根據(jù)故障情況將燒傷的換向器進(jìn)行車削修理，同時(shí)改善電刷與刷座的接觸面。按以上處理后試車，但電機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)現(xiàn)象，再次檢查，原來(lái)是因車削時(shí)方法不對(duì)，造成換向器表現(xiàn)粗糙，因此重新修去換向片毛刺和下刻云母片，并經(jīng)打磨光滑后使用正常。

在對(duì)電機(jī)的換向器進(jìn)行修理時(shí)要注意方法，一般的原則是光出即可，車削時(shí)吃刀深度和進(jìn)刀量不要過(guò)大，進(jìn)刀量在0.05～0.1mm/r較好，吃刀深度在0.1mm以下，速度采用250～300m/r，分幾次切削，并使用相應(yīng)的刀具。換向器的車削修理有一定的限度，大部分單邊多不要超過(guò)2mm，車掉過(guò)多會(huì)影響使用性能，好查看一下所用電機(jī)的說(shuō)明書(shū)。

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