维护伺服电机的要点

使用伺服电机时，大多数应用的共同点是需要高精度控制。一旦出现维护问题，就会迅速影响性能，对机器输出的质量或生产率产生负面影响。而且，如果维护要求没有及早发现，它们可能会导致连锁问题，使问题升级，并有可能对电机造成长期损害。在修复任何损坏期间，这也会增加停机时间。

一、轴承故障
伺服电机面临的最常见问题通常是轴承磨损。轴承和轴承座圈损坏会产生摩擦，影响运动控制精度，从而降低机器性能。如果不及时发现，轴承故障还可能导致进一步的问题，例如导致编码器失准以及过热。

轴承故障可能由多种因素造成，但最常见的原因是振动、摩擦和过热，以及随着时间的推移而出现的一般性损坏。润滑不足或润滑质量低下，以及电机轴和联轴器之间的错位也会导致轴承问题。

轴承磨损通常会发出声音警告。伺服电机通常以高音调噪音运行，因此音调变化或“咕噜声”可能表示存在问题。过度振动也可能意味着轴承故障。如果编码器与机器不对齐并发出错误通知，这也可能是轴承问题的结果。

如果轴承磨损没有及时发现，可能会发展成更严重的问题。如果电机继续运转直到轴承完全损坏，转子及其磁铁可能会撞击绕组或铁芯，从而造成严重损坏，或至少导致它们错位。

在极端情况下，高温和润滑失效加剧轴承故障，实际上会将轴承焊接在一起。随着旋转电机的动量，这将使外圈旋转，需要彻底拆卸并加工套筒，以防止轴承箱随轴一起旋转。

许多伺服电机都是密封装置，但有些伺服电机有润滑口。在这种情况下，应结合定期润滑和检查润滑剂的状况，以确保润滑剂不会硬化或烧毁。为了修理伺服电机轴承，我们拆开电机并彻底清洁，以便对整个轴承单元进行详细检查。

如果出现严重瑕疵，可能需要修复滚道，通常我们会更换轴承本身。根据制造商的不同，标准轴承通常不如 NTN 或 SKF 等制造商的售后轴承耐用或高效。优质轴承将立即延长伺服电机的使用寿命，并且根据应用要求，我们可以指定用于高速或高负载的轴承，以更有效地处理摩擦和扭矩要求。

二、编码器故障
伺服电机的编码器需要提供电机轴位置的闭环反馈，它通过磁铁或更常见的伺服应用的光学传感器进行操作。光学编码器具有带有位置标记的玻璃盘和用于感测位置的光束。

振动通常由轴承故障引起，它会使光束的位置发生偏移，从而导致读数不准确。这将影响伺服轴位置的准确性，或者控制装置将返回“错误”读数。虽然需要重新对准编码器，但必须解决振动的初始原因。

与磁性传感器相比，光学编码器面临的一个挑战是，它们依赖于感应光束，但灰尘的积累可能会削弱这种感应，这意味着编码器会丢失位置。这需要仔细清洁玻璃盘，因此最好从一开始就保护编码器免受灰尘侵入。

玻璃盘也极其脆弱，撞击很容易将其打碎，因此必须小心处理。即使在维修编码器时，由于精确位置反馈所需的灵敏度，维护也始终存在风险，因此与在伺服技术方面经验丰富的维修厂合作至关重要。

三、转子损坏
转子损坏也会导致振动。如果用于平衡转子的配重脱落（这种情况可能随着时间的推移与过热相结合），则会发生振动。振动程度取决于电机速度，但 5,000rpm 时 1g 的差异可能很大，妨碍平稳运行。解决由不平衡转子引起的振动需要平衡机通过精确增加重量来重新建立均匀的重量分布。

尽管伺服电机给人的感觉很坚固，但操作时仍需小心，因为转子内的磁铁容易损坏。磁铁破裂会导致伺服电机旋转不稳定或速度波动。在最坏的情况下，可能会导致电机完全锁定。

早期识别（通常通过振动或温度升高）非常重要，补救措施通常是更换磁铁。在安装和维护期间处理电机也应小心谨慎。

四、过热
伺服电机过热会导致铁芯和铜绕组之间的绝缘层损坏，从而导致接地故障。当问题发展到这个阶段时，温度上升会加速，并可能导致一系列连锁反应，例如电机磁铁损坏、轴承故障或编码器故障。

过高的频率和过低的电压之间的不平衡可能会导致过热，因此正确的输入至关重要。考虑到伺服电机的紧凑特性，没有太多的表面积可以散发热量，因此通常需要最大限度地增加周围的气流。同样，保持电机清洁也很重要，因为堆积的碎屑会滞留热量。电机驱动的机械机构的维护问题也会导致伺服过载，从而导致过热。

可以使用传感器或简单的手动检查来检测过热情况，注意维护人身安全。与许多伺服电机维护挑战一样，过热的补救措施取决于原因，从过载到轴承问题。快速识别过热很重要，因为即使修复了，由此造成的损坏也可能意味着电机将来更有可能再次过热。

五、伺服电机故障诊断
通常，当伺服电机出现故障时，维护通常在我们的车间进行，我们在那里拥有完整的检查、维修和测试设施。由于我们将伺服电机与其应用分开看待，因此尽可能多地了解伺服电机的驱动情况非常重要。这些有用的数据使我们能够更快地确定故障，从而减少客户的停机时间和成本。

根据具体应用，现场观察伺服电机的运行情况可能会有所帮助。在车间测试中，伺服电机可能运行正常，但重新安装到主机上并受到特定于应用的力的影响可能会影响运行。

特别是由于伺服电机通常高速运转，如果不能迅速发现维护问题，可能会出现更严重的问题，增加电机甚至机器本身的损坏。生产停工也会加剧维修和更换成本。但是，可以通过定期全面的维护计划来预防伺服电机问题，包括彻底检查以确保在第一时间发现任何新出现的问题。