伺服電機日常維護與保養

于曉紅

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司設計院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 伺服電機及主要優點

伺服電機（servomotor）是指在伺服系統中控制機械元件運轉的電動機，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，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、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象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

（1）精度高。伺服系統和伺服電機實現了閉環控制，速度、位置、轉矩可以全反饋，實時控制，這是普通電機難以達到的控制方式，也克服了步進電動機工作過程中失步的問題。

（2）轉速高。伺服電機一般轉速可達2000~3000r/min，高速電機可達10000r以上，而且可以保證轉速運行平穩，還有就是適應性強，特別是抗過載能力強，一般可以抗3倍過載，短時間負載變化和頻繁啟動以及快速啟動場合比較實用。

（3）穩定性和加速性能優越。低速時運行平穩，高速是反應快，加速可在十幾毫秒內完成，且發熱不明顯，噪音相比步進電機小得多。

2 伺服電機常見故障

（1）伺服電機工作時引起的機械故障。這類故障原因是脈沖編碼器故障，脈沖編碼器十字連軸損壞和測速發電機故障等。

（2）電機上電時異常快速。這種情況俗稱飛車，此時常見故障原因有脈沖編碼器接線是否錯誤，也可能脈沖編碼器聯軸節是否損壞，還有就是檢查測速發電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯等。

（3）設備主軸不能定向移動或者移動不到位。這種故障多是由于設備電路問題引起的，電路短路，端子松動，編碼器線路為題較多。

（4）在電機工作時坐標軸進給振蕩。出現這種情況應檢查電機線圈、機械進給絲杠同電機的連接、伺服系統、脈沖編碼器、聯軸節、測速機。

（5）設備出現伺服系統報警。這種情況比較復雜，要視情況排查一般可能出現的故障原因有主電路故障和進給速度太低引起；脈沖編碼器不良；脈沖編碼器電源電壓太低（此時調整電源15V電壓，使主電路板的+5V端子上的電壓值在4.95~5.10V內）；沒有輸人脈沖編碼器的一轉信號而不能正常執行參考點返回。

3 伺服電機日常使用和保養

伺服電機故障時，維修過程耗時耗力，這就需要平時使用時能掌握伺服電機的特點，正確使用伺服電機，還要在平時應用過程中及時維護，及時保養，減少故障的產生率，提高伺服電機可靠性，以追求最大效益。

（1）正確使用注意事項。伺服電機使用過程中應該注意以下幾點：①新機使用前檢查電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅動模塊的損壞）；②對于直流輸入的+/-極性一定不能接錯，驅動控制器上的電機型號或電流設定值是否合適（開始時不要太大）；③檢查控制信號線接牢靠，工業現場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；④不要開始時就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統，運行良好后，再逐步連接。一定要搞清楚接地方法，還是采用浮空不接。開始運行的半小時內要密切觀察電機的狀態，如運動是否正常，聲音和溫升情況，發現問題立即停機調整。⑤定期要檢查伺服電機齒輪，發現磨損老化及時更換油，伺服電機潤滑是少使用礦物潤滑油，最好使用陶瓷潤滑油，以免造成塑膠齒輪變質，容易斷裂。⑥定期檢查伺服電機避振墊圈，避振墊圈老化脫落都會造成伺服電機工作震動儀器故障，安裝伺服電機時不可過度鎖緊，造成避振墊圈變形。⑦無防水防塵的電機，請避免讓水或塵土跑進機器內。⑧不要隨意改變電源電壓，例如接收機用4.8V，請勿為了提升伺服電機的性能而改用6.0V避免伺服電機過度負載，依照工作的性質與擺臂的長度，決定扭力的大小。

（2）伺服電動機維護保養。①經常清潔接線柱、編碼器和伺服驅動器上的灰塵、污垢、油漬等。②每天使用時檢查電機振動和聲音。③絕緣電阻定期檢查，確保絕緣性良好，一般每年檢查一次。④帶油封的伺服電機最好每年或者20000H/次更換油封。⑤保證伺服電機軸承的潤滑，定期更換潤滑油。⑥確保工作電壓不超過工作電壓的±5%。