如何判断伺服电机编码器的故障及维修

如何判断伺服电机编码器的故障及维修

伺服电机的维修相对复杂，因为电机编码器的故障通常是由长期连续运行或用户操作不当引起的。作为Hengstler编码器在国内的代理商，目前我们已经收集了许多常见的故障原因和修复方法，希望对大家能有所帮助。

1.工作前启动伺服电机编码器

（1） 测量绝缘电阻（低压电机为0.5M或以上）。

（2） 测量电源电压，检查电机接线是否正确，电源电压是否符合要求。

（3） 检查引导设备是否正常。

（4） 检查备份是否足够。

（5） 检查电机是否接地良好并调零。

（6） 检查传动装置是否有缺陷。

（7） 检查电机环境是否正常，清除易燃物等小部件。


2.伺服电机编码器轴承过热的原因

电机本身

（1） 轴承的内圈和外圈太紧。

（2） 由于形状公差问题，机座、端盖、轴等的某些零件同轴度不好。

（3） 轴承选择不正确。

（4） 轴承润滑不良，或轴承未清洁，润滑脂含灰尘。

（5） 波浪上的水流

使用方面

（1） 设备安装不当，例如，电机轴和设备轴之间不需要同轴度。

（2） 滑轮拉得太厉害了。

（3） 轴承保养不良，缺少润滑脂，或在使用一段时间后变干变质。

3.伺服电机三相电流不对称的原因是什么？

（1） 三相电压不平衡。

（2） 电机中的相腿焊接不良或接触不良。

（3） 电机绕组短路或相位对地短路。

（4） 接线故障。

4.提高或降低伺服电机的速度

伺服电机编码器是典型的闭环反馈系统，减速组由电机驱动，终端（输出）驱动线性比例电位器进行位置检测，电位器按比例将角度坐标返回控制板。对地面控制脉冲信号进行比较，以提供产生的补偿脉冲，然后驱动电机向前和向后旋转，以建立齿轮组的初始位置。由于齿轮组的初始位置与预期值一致，因此校正脉冲趋于零，从而使伺服电机能够达到精确定位和定速的目的。

5.在电机运转时，观察碳刷和换向器之间是否有火花，如果有火花，则进行修理

1.只有2到4个非常小的火花。如果此时换向器的表面是平的，则可以按照大多数情况进行维修。

2.完全没有火花。无需维护。

3.如果有四个以上的小火花和一到三个大火花，则无需拆卸电枢，只需用砂纸打磨碳刷换向器即可。

4.如果有4个以上的大火花，需要用砂纸打磨换向器，并将其从碳刷和电枢上拆下。抛光碳刷更换碳刷

6.修理换向器

1.换向器表面明显不平（你可以用手看到），或者像第四种情况一样，电机有火花。此时，有必要拆卸电枢并用精密机床加工传感器。

2.基本平整，只有非常小的划痕和火花。在第二种情况下，应使用水砂纸手动打磨炮口，并且应在不拆卸电枢1的情况下打磨炮口。打磨顺序为：先压整流子外表面。做一个圆弧，加工一个木工工具，然后用水砂纸将几个不同厚度的碳刷切割成与换向器一样宽的长条（请注意，碳刷柄和碳刷槽将被移除并标记，以确保安装时不会出现问题）用包好的砂纸将木工工具粘在换向器上，轻轻旋转轴上的换向器，使其打磨光滑，并用另一只手沿旋转方向操作电机。维修伺服电机时，我们使用不同的砂纸和更细的砂纸。

7.如何将伺服电机的Hengstler编码器相位和转子磁极相位归零，以启动维护

1.增量编码器的相位调整

增量编码器的UVW电子换向信号的相位与转子磁极的相位相匹配，即电角度的相位，如下所示

（1） 通过使用低于额定电流的直流电源向电机的UV绕组施加U in和V out电流，使电机轴处于平衡位置。

（2） 用示波器观察编码器U和Z信号。

（3） 调整编码器轴和电机轴的相对位置。

（4） 通过观察编码器与电机相对位置的锁定来调整编码器，直到编码器U信号跳跃，Z信号稳定在高位（默认Z信号通常为低位）。

（5） 前后旋转电机轴并释放后，如果每次电机轴自由返回平衡位置时Z信号稳定在高水平，则校准有效。

绝对编码器的第二阶段

绝对式编码器的相位，无论是单圈还是多圈，都不会产生太大的差异，相反，编码器的采集相位和机电角度的相位在一圈内匹配非常重要。目前一种非常实用的方法是将编码器任意安装在电机轴上，如下图所示，然后使用编码器中的EEPROM存储测量的相位

（1） 任意将编码器连接到电机上。即，编码器轴固定在电机轴上，编码器壳体固定在电机壳体上。

（2） 通过使用低于额定电流的直流电源向电机的UV绕组施加Uin和Vout直流电流，将电机轴引导至平衡位置。

（3） 使用伺服驱动器读取绝对式编码器一圈的位置值，并将其存储在编码器的EEPROM中，该EEPROM记录电机电角度的初始阶段。

（4） 校准过程已经完成。


8.伺服电机维护中的操纵现象

进料时，走私现象通常是由于进料传动链的齿隙或伺服驱动增益过高。当使用速度测量信号时，编码器不稳定，例如：螺钉松动等。在正向情况下，在向前和向后移动期间，瞬时发生渗透。

9.伺服电机维修时出现爬行现象

其中大多数发生在启动加速段和低速进给中，这通常是由于进给传动链润滑条件差、伺服系统增益低和外部负载过大造成的。如果伺服电机和滚珠丝杠之间的连接松动或连接本身断裂（例如同步），导致进给运动更快或更慢，则应特别注意伺服电机和滚珠丝杠之间的连接。

10.伺服电机维护中的振动现象

当机床高速运转时，可能会发生振动，从而触发过电流报警。机床振动问题通常是一个速度问题，所以我们需要寻找速度环问题。

11.维修伺服电机时出现低扭矩现象

研究发现，当伺服电机高速运行时，转矩突然从额定失速转矩下降，这是由电机绕组的热损坏和机器部件的加热引起的。高速时，电机温升较大，因此在计算电机负载之前，必须正确使用伺服电机。

12.伺服电机维修位置故障现象

当伺服轴移动超过位置公差范围（KNDSD100出厂设置PA17:400，位置超过检测范围）时，伺服驱动器显示“4”位置过载报警。主要原因是：系统调节公差过小、伺服系统增益调节不正确、位置检测装置脏污、进给传动链累积误差过大等。

13.维修后伺服电机不转现象

数控系统有伺服驱动器，所以控制信号一般为DC+24V继电器线圈电压，链路脉冲+方向信号除外。如果伺服电机不旋转，代数诊断方法：检查数控系统是否有脉冲信号输出，检查有效信号是否接通，通过LCD屏幕观察系统的输入/输出状态，进给轴的启动条件是否满足，伺服电机带电磁带闸，制动器打开，驱动器有缺陷，伺服电机有缺陷，伺服电机和滚珠丝杠之间的耦合有缺陷，或羽毛键被切断等。

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