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                    伺服电机的功能及使用注意事项

                    日期:2020-06-10 14:33
                    在数控机床的伺服驱动系统中,驱动部件现在主要以直流和交流伺服电机为主。伺服电机控制方便酷游官网,灵活酷游官网,反应迅速,能输出较大的功率,简化机械传动结构,同时维护方便,所以在数控机床中得到了广泛的应用酷游官网。特别是近几年出现的高性能的交流伺服电机,使数控机床在整机的可靠性上得到了很大的提高。伺服电机的控制由于不同于一般的电机,所以在实际使用中如缺乏维修方面的有关知识酷游官网酷游官网,当出现故障时处理就会遇到困难,如果缺乏对伺服电机的了解,在工作中处理故障时遇到的困难就会更大。本文介绍直流伺服电机故障处理的一些维修实例。
                    1  直流伺服电机的结构
                    直流伺服电机常采用永磁体励磁,定子使用数块磁铁粘在铝壳内酷游官网,转子和直流电机的结构相同,但使用的导线较粗酷游官网,电流通过电刷、换向器接入转子,使电机旋转酷游官网?;幌蚱?整流子)大多使用较常见的圆周接触,但也有使用端面接触的。在电机上另外还装有速度和位置反馈检测元件,用于对电机的转速控制。
                    2 几个主要的特性及在故障判断中的应用
                    a.转速和端电压的关系
                    电机的转速和端电压成正比,该参数在设计时已确定酷游官网。电机在磁体励磁正常的情况下,转速和加在电机转子上的电压成正比酷游官网,根据这一特性,可判断电机是否退磁,如果电机的转速已达到额定值而端电压低于额定值,在这种情况下,说明电机有退磁现象酷游官网,检查时可分别测量电机和测速机上的电压进行判断。
                    b.电枢电流和输出转矩的关系
                    电机的输出转矩和电枢电流成正比,根据这一特性,可以用来确定故障是在电机还是在控制器。在对电机进行检查时,需将电机和机械部分分离,检查空载和有载时的电流值,以确定故障点酷游官网。
                    c.电机的空载电流
                    电机的空载电流是由机械部分如轴承、电刷和空气阻力引起的损耗,一般很小。在不带负载的情况下,电机转速增加,但电流不会增加,但如电机的电流随转速的增加而增加时,电机内大多有短路故障点存在。
                    d.温度对电机性能的影响
                    因电流过大和过载会造成电机的温度上升,经常在过电流状态下使用会使磁体退磁酷游官网,使电机运行时出现转矩下降。因此要经常检查热?酷游官网;?,对电机使用中出现过热报警要检查其原因,如笨嵊喂偻?;ざ魇粽R槌霾⑴懦收峡嵊喂偻?。
                    3 在使用中直流伺服电机出现的一些故障
                    (1)过流和过载酷游官网酷游官网。在机床上正常使用的电机突然出现该故障时有以下一些原因:
                    a.机械负载过大,是机械上原因造成的,在排除故障后对电机不会有影响酷游官网,但电机经常在过流状况下运行酷游官网,会造成电机损坏。
                    b.电机电刷和其他部分对地短路或绝缘不良酷游官网。
                    c.控制器的输出功率元件和相关部分有故障。
                    (2)转矩减小酷游官网,无力酷游官网,稍加阻力就有报警。该类故障的原因为:
                    a.电机有退磁可能。
                    b.电刷接触电阻过大,或接触不良。
                    c.电刷弹簧烧坏,压力变小酷游官网,造成电刷下火花过大。
                    d.控制器有故障。
                    (3)电机旋转有噪声或异常声。原因为:
                    a.电机内有异物或磁体脱开。
                    b.机械联接部分安装不正确。
                    c.换向器粗糙或已烧毛。
                    d.轴承损坏或其它机械故障。
                    (4)电机旋转时振动。原因有:
                    a.换向器有短路。
                    b.换向器表面烧坏酷游官网,高低不平酷游官网。
                    c.油渗入了电刷或在换向器表面粘有油污酷游官网酷游官网。
                    (5)制动器故障酷游官网。在垂直轴上使用的电机大多数都带制动器,制动器出现故障时会使电机过流、过热和产生其他故障。对带制动器的电机修理应先使制动器脱开,常用的方法是将电源直接接入制动器线圈,使其脱开酷游官网,如带机械松开装置的更加方便。有些制动器带整流器,在有故障时要检查一下。
                    4 常见的直流伺服电机故障处理  
                    在伺服驱动系统中,电机故障是其中的一部分。
                    故障1:机床在使用中有时出现尺寸不准,并有“过流”报警出现酷游官网。
                    分析:尺寸不准的原因有间隙过大、导轨无润滑等因素,但有时还出现“过流”,则与电机有关。用摇表测量电机的绝缘,电机有短路现象。
                    处理:拆开电机检查,发现因电刷磨损过度,碳粉堆积酷游官网,造成对外壳无规则短路,清除干净并修理后,测量绝缘符合要求,装上后使用正常。
                    该故障在换向器端面结构并垂直安装时出现的机会较多酷游官网,电刷过软和换向器表面粗糙极易出现,因此对电机最好能定时保养,或定时用干净的压缩空气将电刷粉吹去。
                    故障2:1台XH715加工中心的X轴在移动中有时出现冲击,并发出较大的声响,随即出现驱动报警。
                    分析:移动时产生振动或冲击是由控制器或电机引起。检查X轴在快速移动时故障频繁酷游官网,经更换控制板故障仍时有发生,所以确定故障在电机中酷游官网。
                    处理:开始仅将电刷拆开检查,电刷、换向器表面较光滑酷游官网,因此认为无故障酷游官网,但装上后开机故障仍有,所以将整个电机拆开检查,发现在换向器两边部分表面上有被硬擦过的痕迹酷游官网。仔细查看,认为是因安装不正确造成电刷座与换向器相擦,引起短路,当电机转速高时引起转速失控。将电刷高起部分锉去酷游官网,修理换向器上的短路点,故障排除。
                    故障3:加工中心在使用中出现“误差”报警,经检查驱动器已跳开酷游官网。查看控制器上有“过流”报警指示。
                    分析:出现“误差”报警是给旋转指令,但电机不转,有“过流”报警时,故障大多在电机内部。
                    处理:将电机电刷拆下检查,发现电刷的弹簧已烧坏,由于电刷的压力不够,引起火花增大酷游官网,并将换向器上的部分换向片烧伤酷游官网。弹簧烧坏的原因是因电刷连接片和刷座接触不好,使电流从弹簧上通过发热烧坏酷游官网。根据故障情况将烧伤的换向器进行车削修理,同时改善电刷与刷座的接触面酷游官网。按以上处理后试车,但电机出现抖动现象酷游官网,再次检查,原来是因车削时方法不对酷游官网,造成换向器表现粗糙,因此重新修去换向片毛刺和下刻云母片,并经打磨光滑后使用正常酷游官网。
                    在对电机的换向器进行车削修理时要注意方法,一般的原则是光出即可,车削时吃刀深度和进刀量不要过大,进刀量在0.05~0.1mm/r较好,吃刀深度在0.1mm以下,速度采用250~300m/r,分几次切削,并使用相应的刀具?;幌蚱鞯某迪餍蘩碛幸欢ǖ南薅?,大部分单边最多不要超过2mm,车掉过多会影响使用性能,最好查看一下所用电机的说明书。
                    故障4:XH755加工中心的转台在回转时有“过流”报警。
                    分析:有“过流”报警故障先检查电机,用万用表测量绕组对地电阻已很小酷游官网,判定是电机故障酷游官网。
                    处理:拆开电机检查酷游官网,因冷却水流入,造成短路过流。检查电机磁体有退磁现象,更换1台电机后正常酷游官网。
                    直流伺服电机在使用中出现故障是比较多的酷游官网酷游官网,大部分在电刷和换向器上酷游官网,所以酷游官网,如有条件,进行及时的保养和维护是减少故障的唯一办法酷游官网。
                    在对直流伺服电机进行检查时,测量电流是常用的检查方法,由于使用一般的电流表测量很麻烦,所以最好使用直流钳形表。
                     

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