于曉紅

（齊齊哈爾二機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

1 伺服電機(jī)及主要優(yōu)點(diǎn)

伺服電機(jī)（servomotor）是指在伺服系統(tǒng)中控制機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的電動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電機(jī)可使控制速度、位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，在自動控制系統(tǒng)中，用作執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小、線性度高、始動電壓等特性，可把所收到的電信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。

分為直流和交流伺服電動機(jī)兩大類，其主要特點(diǎn)是，當(dāng)信號電壓為零時(shí)無自轉(zhuǎn)現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。

（1）精度高。伺服系統(tǒng)和伺服電機(jī)實(shí)現(xiàn)了閉環(huán)控制，速度、位置、轉(zhuǎn)矩可以全反饋，實(shí)時(shí)控制，這是普通電機(jī)難以達(dá)到的控制方式，也克服了步進(jìn)電動機(jī)工作過程中失步的問題。

（2）轉(zhuǎn)速高。伺服電機(jī)一般轉(zhuǎn)速可達(dá)2000~3000r/min，高速電機(jī)可達(dá)10000r以上，而且可以保證轉(zhuǎn)速運(yùn)行平穩(wěn)，還有就是適應(yīng)性強(qiáng)，特別是抗過載能力強(qiáng)，一般可以抗3倍過載，短時(shí)間負(fù)載變化和頻繁啟動以及快速啟動場合比較實(shí)用。

（3）穩(wěn)定性和加速性能優(yōu)越。低速時(shí)運(yùn)行平穩(wěn)，高速是反應(yīng)快，加速可在十幾毫秒內(nèi)完成，且發(fā)熱不明顯，噪音相比步進(jìn)電機(jī)小得多。

2 伺服電機(jī)常見故障

（1）伺服電機(jī)工作時(shí)引起的機(jī)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(fā)電機(jī)故障等。

（2）電機(jī)上電時(shí)異常快速。這種情況俗稱飛車，此時(shí)常見故障原因有脈沖編碼器接線是否錯(cuò)誤，也可能脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞，還有就是檢查測速發(fā)電機(jī)端子是否接反和勵(lì)磁信號線是否接錯(cuò)等。

（3）設(shè)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(shè)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(jī)工作時(shí)坐標(biāo)軸進(jìn)給振蕩。出現(xiàn)這種情況應(yīng)檢查電機(jī)線圈、機(jī)械進(jìn)給絲杠同電機(jī)的連接、伺服系統(tǒng)、脈沖編碼器、聯(lián)軸節(jié)、測速機(jī)。

（5）設(shè)備出現(xiàn)伺服系統(tǒng)報(bào)警。這種情況比較復(fù)雜，要視情況排查一般可能出現(xiàn)的故障原因有主電路故障和進(jìn)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(shí)調(diào)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(nèi)）；沒有輸人脈沖編碼器的一轉(zhuǎn)信號而不能正常執(zhí)行參考點(diǎn)返回。

3 伺服電機(jī)日常使用和保養(yǎng)

伺服電機(jī)故障時(shí)，維修過程耗時(shí)耗力，這就需要平時(shí)使用時(shí)能掌握伺服電機(jī)的特點(diǎn)，正確使用伺服電機(jī)，還要在平時(shí)應(yīng)用過程中及時(shí)維護(hù)，及時(shí)保養(yǎng)，減少故障的產(chǎn)生率，提高伺服電機(jī)可靠性，以追求最大效益。

（1）正確使用注意事項(xiàng)。伺服電機(jī)使用過程中應(yīng)該注意以下幾點(diǎn)：①新機(jī)使用前檢查電源電壓是否合適（過壓很可能造成驅(qū)動模塊的損壞）；②對于直流輸入的+/-極性一定不能接錯(cuò)，驅(qū)動控制器上的電機(jī)型號或電流設(shè)定值是否合適（開始時(shí)不要太大）；③檢查控制信號線接牢靠，工業(yè)現(xiàn)場最好要考慮屏蔽問題（如采用雙絞線）；④不要開始時(shí)就把需要接的線全接上，只連成最基本的系統(tǒng)，運(yùn)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(yùn)行的半小時(shí)內(nèi)要密切觀察電機(jī)的狀態(tài)，如運(yùn)動是否正常，聲音和溫升情況，發(fā)現(xiàn)問題立即停機(jī)調(diào)整。⑤定期要檢查伺服電機(jī)齒輪，發(fā)現(xiàn)磨損老化及時(shí)更換油，伺服電機(jī)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(zhì)，容易斷裂。⑥定期檢查伺服電機(jī)避振墊圈，避振墊圈老化脫落都會造成伺服電機(jī)工作震動儀器故障，安裝伺服電機(jī)時(shí)不可過度鎖緊，造成避振墊圈變形。⑦無防水防塵的電機(jī)，請避免讓水或塵土跑進(jìn)機(jī)器內(nèi)。⑧不要隨意改變電源電壓，例如接收機(jī)用4.8V，請勿為了提升伺服電機(jī)的性能而改用6.0V避免伺服電機(jī)過度負(fù)載，依照工作的性質(zhì)與擺臂的長度，決定扭力的大小。

（2）伺服電動機(jī)維護(hù)保養(yǎng)。①經(jīng)常清潔接線柱、編碼器和伺服驅(qū)動器上的灰塵、污垢、油漬等。②每天使用時(shí)檢查電機(jī)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(jī)最好每年或者20000H/次更換油封。⑤保證伺服電機(jī)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%。