保持伺服電機在最佳狀態(tài)下運行，對于任何工業(yè)企業(yè)，尤其是機器人或數(shù)控機床等行業(yè)的企業(yè)是至關重要的，因為伺服電機故障造成的停機成本可能會非常昂貴的，無論是在經(jīng)濟上還是在時間上。

軸承故障

作為伺服電機中最主要的磨損件，一半以上伺服電機故障通常都歸因于軸承問題。其具體表現(xiàn)多種多樣，輕則電機轉動時產生抖動、異響等，重則導致電機轉軸卡死。

值得注意的是，軸承故障如未得到及時的處理，通常還會帶來次生損害。例如，軸承銹蝕的碎屑飛入制動器或電機編碼器，造成更加嚴重的損失。

影響電機軸承壽命的因素包括：作用在軸承上的軸向負載、徑向負載、電機轉速、運行溫度及軸承額定參數(shù)。導致軸承故障的原因很多，常見的包括：

不適當?shù)?a target="_blank">機械載荷（如過載，徑向不對中，軸向推力，皮帶張力問題）

過度的振動和沖擊

超速運行

軸電流

過熱（導致潤滑損失）

潮濕或進液

污染物（例如，使用不相容的潤滑脂，水冷凝，灰塵/污垢污染）

處理方法：

在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

對于有軸電流的場合，增加導電刷或者采用含絕緣軸承的電機

對伺服電機進行預防性維護

2

軸封磨損

可能的原因

意外損壞

正常磨損

處理方法：

預防性維護

根據(jù)使用情況，建議每 3 個月替換一次，最長不超過 12 個月。

3

定子及繞組問題

當繞組發(fā)生故障時，電機的一部分會發(fā)生短路，導致電機內部燒灼。

可能的原因

過載

過壓

缺相

錯誤的接線

不恰當?shù)尿寗訁?shù)設置

環(huán)境溫度過高

冷卻裝置失靈

物理損壞

處理方法：

在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

監(jiān)控電流及電流隨時間的積累

監(jiān)控繞組溫度

4

轉子及轉軸問題

故障現(xiàn)象

轉軸斷裂、變形

磁片脫落

可能的原因

過量的振動（例如，徑向錯位，軸向推壓，高度可變的占空周期）

過多的啟動或反轉次數(shù)，或者啟動/反轉之間的間隔太短

過熱（例如，高環(huán)境溫度，過載或轉子鎖定操作）

意外的碰撞

對策 ：

在額定的負載下運行

避免意外的碰撞

5

電機反饋裝置（旋轉變壓器、編碼器等）問題

故障現(xiàn)象

零位（圈數(shù)）丟失

旋轉變壓器或編碼器磨損

玻璃碼盤碎裂

編碼器電氣故障

可能的原因

對于采用后備電池的編碼器，使用的過程中可能隨著電池電量的耗盡而產生零位丟失的情形，應當首先檢查電池狀態(tài)。

作為前述電機軸承故障的次生損壞，電機軸承問題也會導致編碼器或旋轉變壓器的機械磨損。

長期的電機軸電流不僅可能作用于電機本身的軸承，也將危害到編碼器內置的軸承，造成編碼器軸承的燒灼和損壞。

電機運輸或者安裝過程中的沖擊和振動，很容易導致光學編碼器的玻璃碼盤碎裂。尤其是給電機軸加裝鍵銷、皮帶輪或聯(lián)軸器的時候，一定不能敲擊電機軸。

編碼器除了錯誤的接線以外，不恰當?shù)牟季€引起的電磁干擾問題也是導致編碼器電氣故障的主要原因之一。

對策：

取決于具體應用環(huán)境，電池的壽命通常為一年或數(shù)年。定期更換電池，可以減少這類意外風險。或者，更加一勞永逸的做法是，改用機械多圈的絕對值編碼器。

電機的安裝必須要可靠接地。對于有軸電流的情況，需要考慮使用絕緣軸承和絕緣編碼器或者加裝電機軸接地裝置。

電機的安裝過程中，例如加裝皮帶輪或聯(lián)軸器時，如果不可避免敲擊，可以考慮先將編碼器拆下保存，待全部機械安裝完成后再安裝編碼器。這樣的話，需要在伺服驅動器中重新調整編碼器的相位角。

另一種預防碼盤故障的辦法是，采用近年來開始流行的金屬碼盤編碼器。與玻璃碼盤相比，金屬碼盤的抗振動和抗沖擊性能要提高很多，而在分辨率和精度上則可以與玻璃碼盤旗鼓相當。

6

制動裝置（抱閘）問題

電機制動器是用于電源關閉時，將電機軸制動，防止轉動；在制動器通電時，制動器處于釋放狀態(tài)。

故障現(xiàn)象

異響

不能釋放

不能制動（抱死）

可能的原因

來自故障軸承的異物侵入，是常見的引起制動器異響的主要原因。

其次，由于制動器驅動電路的故障而造成的制動器在失電狀態(tài)下強行運轉，也會導致制動器的損壞。

對策：值得注意的是，作為電機的靜止保持裝置，制動器不應在電機通電的狀態(tài)下，作為電機減速裝置來使用，這樣會加速制動器的磨損。

7

冷卻裝置問題

大部分中小功率的伺服電機都采用是自冷卻。對于功率較大或特殊應用場合的伺服電機，也常見風冷或者液冷。

故障現(xiàn)象

風扇抖動或堵轉

冷卻液滲漏

可能的原因

大多數(shù)風扇故障的罪魁禍首都是灰塵。這是因為灰塵隨著時間的推移，會積累在風扇的葉片上。風葉負荷的增加會導致振動繼而損壞。

大多數(shù)的冷卻液滲漏都發(fā)生在連接處，密封失效通常是問題的關鍵。

意外撞擊造成的物理損傷。

對策

為風扇增加濾網(wǎng)并定期更換

定期檢查冷卻裝置

8

電氣連接裝置

這里包括接線端子盒和插座。

故障現(xiàn)象及原因

作為非磨損件，連接裝置的故障多為機械損壞。

對策：使用時應多加小心，盡量避免意外。

9

聯(lián)軸器和皮帶輪

連接電機軸需要抗扭剛性聯(lián)軸器或加固型的皮帶。電機工作一段時間后，頻繁的加減速可導致聯(lián)軸器或皮帶變松或滑動，這時候應該再次檢查。

故障現(xiàn)象及原因

在安裝聯(lián)軸器和皮帶輪過程中，如果軸受到劇烈沖擊，則可能對電機軸承和/或編碼器造成致命的損壞。

對策：因此在安裝或拆卸過程中，嚴禁使用工具敲擊軸、聯(lián)軸器或滑輪。嘗試從電機軸上拆下任何設備時，應使用液壓裝置從軸端頂出。

伺服電動機的其他問題處理技巧?

（1）電動機竄動：在進給時出現(xiàn)竄動現(xiàn)象，測速信號不穩(wěn)定，如編碼器有裂紋；接線端子接觸不良，如螺釘松動等；當竄動發(fā)生在由正方向運動與反方向運動的換向瞬間時，一般是由于進給傳動鏈的反向問隙或伺服驅動增益過大所致；???

（2）?電動機爬行：大多發(fā)生在起動加速段或低速進給時，一般是由于進給傳動鏈的潤滑狀態(tài)不良，伺服系統(tǒng)增益低及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電動機和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于連接松動或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢；???

（3）電動機振動：機床高速運行時，可能產生振動，這時就會產生過流報警。機床振動問題一般屬于速度問題，所以應尋找速度環(huán)問題；???

（4）電動機轉矩降低：伺服電動機從額定堵轉轉矩到高速運轉時，發(fā)現(xiàn)轉矩會突然降低，這時因為電動機繞組的散熱損壞和機械部分發(fā)熱引起的。高速時，電動機溫升變大，因此，正確使用伺服電動機前一定要對電動機的負載進行驗算；???

（5）?電動機位置誤差：當伺服軸運動超過位置允差范圍時（KNDSD200出廠標準設置PA17：400，位置超差檢測范圍），伺服驅動器就會出現(xiàn)“4”號位置超差報警。主要原因有：系統(tǒng)設定的允差范圍小；伺服系統(tǒng)增益設置不當；位置檢測裝置有污染；進給傳動鏈累計誤差過大等；???

（6）電動機不轉：數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅動器除了聯(lián)結脈沖+方向信號外，還有使能控制信號，一般為DC+24?V繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉，常用診斷方法有：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有脈沖信號輸出；檢查使能信號是否接通；通過液晶屏觀測系統(tǒng)輸入/出狀態(tài)是否滿足進給軸的起動條件；對帶電磁制動器的伺服電動機確認制動已經(jīng)打開；驅動器有故障；伺服電動機有故障；伺服電動機和滾珠絲杠聯(lián)結聯(lián)軸節(jié)失效或鍵脫開等。