如何判斷伺服電機編碼器的故障及維修

伺服電機的維修相對復雜，因為電機編碼器的故障通常是由長期連續(xù)運行或用戶操作不當引起的。作為Hengstler編碼器在國內的代理商，目前我們已經(jīng)收集了許多常見的故障原因和修復方法，希望對大家能有所幫助。

1.工作前啟動伺服電機編碼器

（1） 測量絕緣電阻（低壓電機為0.5M或以上）。

（2） 測量電源電壓，檢查電機接線是否正確，電源電壓是否符合要求。

（3） 檢查引導設備是否正常。

（4） 檢查備份是否足夠。

（5） 檢查電機是否接地良好并調零。

（6） 檢查傳動裝置是否有缺陷。

（7） 檢查電機環(huán)境是否正常，清除易燃物等小部件。


2.伺服電機編碼器軸承過熱的原因

電機本身

（1） 軸承的內圈和外圈太緊。

（2） 由于形狀公差問題，機座、端蓋、軸等的某些零件同軸度不好。

（3） 軸承選擇不正確。

（4） 軸承潤滑不良，或軸承未清潔，潤滑脂含灰塵。

（5） 波浪上的水流

使用方面

（1） 設備安裝不當，例如，電機軸和設備軸之間不需要同軸度。

（2） 滑輪拉得太厲害了。

（3） 軸承保養(yǎng)不良，缺少潤滑脂，或在使用一段時間后變干變質。

3.伺服電機三相電流不對稱的原因是什么？

（1） 三相電壓不平衡。

（2） 電機中的相腿焊接不良或接觸不良。

（3） 電機繞組短路或相位對地短路。

（4） 接線故障。

4.提高或降低伺服電機的速度

伺服電機編碼器是典型的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，減速組由電機驅動，終端（輸出）驅動線性比例電位器進行位置檢測，電位器按比例將角度坐標返回控制板。對地面控制脈沖信號進行比較，以提供產(chǎn)生的補償脈沖，然后驅動電機向前和向后旋轉，以建立齒輪組的初始位置。由于齒輪組的初始位置與預期值一致，因此校正脈沖趨于零，從而使伺服電機能夠達到精確定位和定速的目的。

5.在電機運轉時，觀察碳刷和換向器之間是否有火花，如果有火花，則進行修理

1.只有2到4個非常小的火花。如果此時換向器的表面是平的，則可以按照大多數(shù)情況進行維修。

2.完全沒有火花。無需維護。

3.如果有四個以上的小火花和一到三個大火花，則無需拆卸電樞，只需用砂紙打磨碳刷換向器即可。

4.如果有4個以上的大火花，需要用砂紙打磨換向器，并將其從碳刷和電樞上拆下。拋光碳刷更換碳刷

6.修理換向器

1.換向器表面明顯不平（你可以用手看到），或者像第四種情況一樣，電機有火花。此時，有必要拆卸電樞并用精密機床加工傳感器。

2.基本平整，只有非常小的劃痕和火花。在第二種情況下，應使用水砂紙手動打磨炮口，并且應在不拆卸電樞1的情況下打磨炮口。打磨順序為：先壓整流子外表面。做一個圓弧，加工一個木工工具，然后用水砂紙將幾個不同厚度的碳刷切割成與換向器一樣寬的長條（請注意，碳刷柄和碳刷槽將被移除并標記，以確保安裝時不會出現(xiàn)問題）用包好的砂紙將木工工具粘在換向器上，輕輕旋轉軸上的換向器，使其打磨光滑，并用另一只手沿旋轉方向操作電機。維修伺服電機時，我們使用不同的砂紙和更細的砂紙。

7.如何將伺服電機的Hengstler編碼器相位和轉子磁極相位歸零，以啟動維護

1.增量編碼器的相位調整

增量編碼器的UVW電子換向信號的相位與轉子磁極的相位相匹配，即電角度的相位，如下所示

（1） 通過使用低于額定電流的直流電源向電機的UV繞組施加U in和V out電流，使電機軸處于平衡位置。

（2） 用示波器觀察編碼器U和Z信號。

（3） 調整編碼器軸和電機軸的相對位置。

（4） 通過觀察編碼器與電機相對位置的鎖定來調整編碼器，直到編碼器U信號跳躍，Z信號穩(wěn)定在高位（默認Z信號通常為低位）。

（5） 前后旋轉電機軸并釋放后，如果每次電機軸自由返回平衡位置時Z信號穩(wěn)定在高水平，則校準有效。

絕對編碼器的第二階段

絕對式編碼器的相位，無論是單圈還是多圈，都不會產(chǎn)生太大的差異，相反，編碼器的采集相位和機電角度的相位在一圈內匹配非常重要。目前一種非常實用的方法是將編碼器任意安裝在電機軸上，如下圖所示，然后使用編碼器中的EEPROM存儲測量的相位

（1） 任意將編碼器連接到電機上。即，編碼器軸固定在電機軸上，編碼器殼體固定在電機殼體上。

（2） 通過使用低于額定電流的直流電源向電機的UV繞組施加Uin和Vout直流電流，將電機軸引導至平衡位置。

（3） 使用伺服驅動器讀取絕對式編碼器一圈的位置值，并將其存儲在編碼器的EEPROM中，該EEPROM記錄電機電角度的初始階段。

（4） 校準過程已經(jīng)完成。


8.伺服電機維護中的操縱現(xiàn)象

進料時，走私現(xiàn)象通常是由于進料傳動鏈的齒隙或伺服驅動增益過高。當使用速度測量信號時，編碼器不穩(wěn)定，例如：螺釘松動等。在正向情況下，在向前和向后移動期間，瞬時發(fā)生滲透。

9.伺服電機維修時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象

其中大多數(shù)發(fā)生在啟動加速段和低速進給中，這通常是由于進給傳動鏈潤滑條件差、伺服系統(tǒng)增益低和外部負載過大造成的。如果伺服電機和滾珠絲杠之間的連接松動或連接本身斷裂（例如同步），導致進給運動更快或更慢，則應特別注意伺服電機和滾珠絲杠之間的連接。

10.伺服電機維護中的振動現(xiàn)象

當機床高速運轉時，可能會發(fā)生振動，從而觸發(fā)過電流報警。機床振動問題通常是一個速度問題，所以我們需要尋找速度環(huán)問題。

11.維修伺服電機時出現(xiàn)低扭矩現(xiàn)象

研究發(fā)現(xiàn)，當伺服電機高速運行時，轉矩突然從額定失速轉矩下降，這是由電機繞組的熱損壞和機器部件的加熱引起的。高速時，電機溫升較大，因此在計算電機負載之前，必須正確使用伺服電機。

12.伺服電機維修位置故障現(xiàn)象

當伺服軸移動超過位置公差范圍（KNDSD100出廠設置PA17:400，位置超過檢測范圍）時，伺服驅動器顯示“4”位置過載報警。主要原因是：系統(tǒng)調節(jié)公差過小、伺服系統(tǒng)增益調節(jié)不正確、位置檢測裝置臟污、進給傳動鏈累積誤差過大等。

13.維修后伺服電機不轉現(xiàn)象

數(shù)控系統(tǒng)有伺服驅動器，所以控制信號一般為DC+24V繼電器線圈電壓，鏈路脈沖+方向信號除外。如果伺服電機不旋轉，代數(shù)診斷方法：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有脈沖信號輸出，檢查有效信號是否接通，通過LCD屏幕觀察系統(tǒng)的輸入/輸出狀態(tài)，進給軸的啟動條件是否滿足，伺服電機帶電磁帶閘，制動器打開，驅動器有缺陷，伺服電機有缺陷，伺服電機和滾珠絲杠之間的耦合有缺陷，或羽毛鍵被切斷等。

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