伺服电机日常维护与保养

于晓红

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司设计院，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

1 伺服电机及主要优点

伺服电机（servomotor）是指在伺服系统中控制机械元件运转的电动机，是一种补助马达间接变速装置。伺服电机可使控制速度、位置精度非常准确，可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制，并能快速反应，在自动控制系统中，用作执行元件，且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性，可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降。

（1）精度高。伺服系统和伺服电机实现了闭环控制，速度、位置、转矩可以全反馈，实时控制，这是普通电机难以达到的控制方式，也克服了步进电动机工作过程中失步的问题。

（2）转速高。伺服电机一般转速可达2000~3000r/min，高速电机可达10000r以上，而且可以保证转速运行平稳，还有就是适应性强，特别是抗过载能力强，一般可以抗3倍过载，短时间负载变化和频繁启动以及快速启动场合比较实用。

（3）稳定性和加速性能优越。低速时运行平稳，高速是反应快，加速可在十几毫秒内完成，且发热不明显，噪音相比步进电机小得多。

2 伺服电机常见故障

（1）伺服电机工作时引起的机械故障。这类故障原因是脉冲编码器故障，脉冲编码器十字连轴损坏和测速发电机故障等。

（2）电机上电时异常快速。这种情况俗称飞车，此时常见故障原因有脉冲编码器接线是否错误，也可能脉冲编码器联轴节是否损坏，还有就是检查测速发电机端子是否接反和励磁信号线是否接错等。

（3）设备主轴不能定向移动或者移动不到位。这种故障多是由于设备电路问题引起的，电路短路，端子松动，编码器线路为题较多。

（4）在电机工作时坐标轴进给振荡。出现这种情况应检查电机线圈、机械进给丝杠同电机的连接、伺服系统、脉冲编码器、联轴节、测速机。

（5）设备出现伺服系统报警。这种情况比较复杂，要视情况排查一般可能出现的故障原因有主电路故障和进给速度太低引起；脉冲编码器不良；脉冲编码器电源电压太低（此时调整电源15V电压，使主电路板的+5V端子上的电压值在4.95~5.10V内）；没有输人脉冲编码器的一转信号而不能正常执行参考点返回。

3 伺服电机日常使用和保养

伺服电机故障时，维修过程耗时耗力，这就需要平时使用时能掌握伺服电机的特点，正确使用伺服电机，还要在平时应用过程中及时维护，及时保养，减少故障的产生率，提高伺服电机可靠性，以追求最大效益。

（1）正确使用注意事项。伺服电机使用过程中应该注意以下几点：①新机使用前检查电源电压是否合适（过压很可能造成驱动模块的损坏）；②对于直流输入的+/-极性一定不能接错，驱动控制器上的电机型号或电流设定值是否合适（开始时不要太大）；③检查控制信号线接牢靠，工业现场最好要考虑屏蔽问题（如采用双绞线）；④不要开始时就把需要接的线全接上，只连成最基本的系统，运行良好后，再逐步连接。一定要搞清楚接地方法，还是采用浮空不接。开始运行的半小时内要密切观察电机的状态，如运动是否正常，声音和温升情况，发现问题立即停机调整。⑤定期要检查伺服电机齿轮，发现磨损老化及时更换油，伺服电机润滑是少使用矿物润滑油，最好使用陶瓷润滑油，以免造成塑胶齿轮变质，容易断裂。⑥定期检查伺服电机避振垫圈，避振垫圈老化脱落都会造成伺服电机工作震动仪器故障，安装伺服电机时不可过度锁紧，造成避振垫圈变形。⑦无防水防尘的电机，请避免让水或尘土跑进机器内。⑧不要随意改变电源电压，例如接收机用4.8V，请勿为了提升伺服电机的性能而改用6.0V避免伺服电机过度负载，依照工作的性质与摆臂的长度，决定扭力的大小。

（2）伺服电动机维护保养。①经常清洁接线柱、编码器和伺服驱动器上的灰尘、污垢、油渍等。②每天使用时检查电机振动和声音。③绝缘电阻定期检查，确保绝缘性良好，一般每年检查一次。④带油封的伺服电机最好每年或者20000H/次更换油封。⑤保证伺服电机轴承的润滑，定期更换润滑油。⑥确保工作电压不超过工作电压的±5%。