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發那科伺服電機常見故障與維修方法
發布者：宋麗影發布時間：2021-4-8來源：發那科維修部
伺服電機常見故障與維修方法如下
一、電機上電，機械震蕩（加/減速時）
引發此類故障的常見原因有：①脈沖編碼器出現故障。此時應檢查伺服系統是否穩定，電路板維修檢測電流是否穩定，同時，速度檢測單元反饋線端子上的電壓是否在某幾點電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器；②脈沖編碼器十字聯軸節可能損壞，導致軸轉速與檢測到的速度不同步，更換聯軸節；③測速發電機出現故障。修復，更換測速機。維修實踐中，測速機電刷磨損、卡阻障礙較多，此時應拆下測速機的電刷，用綱砂紙打磨幾下，同時清掃換向器的污垢，再重新裝好。
二、電機上電，機械運動異常快速（飛車）
出現這種伺服整機系統故障，應在檢查位置控制單元和速度控制單元的同時，還應檢查：①脈沖編碼器接線是否錯誤；②脈沖編碼器聯軸節是否損壞；③檢查測速發電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。一般這類現象應由專業的電路板維修技術人員處理，負責可能會造成更嚴重的后果。
三、主軸不能定向移動或定向移動不到位
出現這種伺服整機系統故障，應在檢查定向控制電路的設置調整、檢查定向板、主軸控制印刷電路板調整的同時，還應檢查位置檢測器（編碼器）的輸出波形是否正常來判斷編碼器的好壞（應注意在設備正常時測錄編碼器的正常輸出波形，以便故障時查對）。
四、坐標軸進給時振動
應檢查電機線圈、機械進給絲杠同電機的連接、伺服系統、脈沖編碼器、聯軸節、測速機。
五、出現NC錯誤報警
NC報警中因程序錯誤，操作錯誤引起的報警。如FANUC6ME系統的Nc出現090.091報警，原因可能是：①主電路故障和進給速度太低引起；②脈沖編碼器不良；③脈沖編碼器電源電壓太低（此時調整電源15V電壓，使主電路板的+5V端子上的電壓值在4.95-5.10V內）；④沒有輸入脈沖編碼器的一轉信號而不能正常執行參考返回。
六、伺服系統報警
伺服系統故障時常出現如下的報警號，如FANUC6ME系統的416、426、436、446、456伺服報警；STEMENS880系統的1364伺服報警；STEEMENS8系統的114、104的伺服報警，此時應檢查：①軸脈沖編碼器反饋信號斷線、短路和信號丟失，用示渡器測A、B相一轉信號，看其是否正常；②編碼器內部故障，造成信號無法正確接收，檢查其受到污染、太臟、變形等。
一、電機上電，機械震蕩（加/減速時）
引發此類故障的常見原因有：①脈沖編碼器出現故障。此時應檢查伺服系統是否穩定，電路板維修檢測電流是否穩定，同時，速度檢測單元反饋線端子上的電壓是否在某幾點電壓下降，如有下降表明脈沖編碼器不良，更換編碼器；②脈沖編碼器十字聯軸節可能損壞，導致軸轉速與檢測到的速度不同步，更換聯軸節；③測速發電機出現故障。修復，更換測速機。維修實踐中，測速機電刷磨損、卡阻障礙較多，此時應拆下測速機的電刷，用綱砂紙打磨幾下，同時清掃換向器的污垢，再重新裝好。
二、電機上電，機械運動異常快速（飛車）
出現這種伺服整機系統故障，應在檢查位置控制單元和速度控制單元的同時，還應檢查：①脈沖編碼器接線是否錯誤；②脈沖編碼器聯軸節是否損壞；③檢查測速發電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。一般這類現象應由專業的電路板維修技術人員處理，負責可能會造成更嚴重的后果。
三、主軸不能定向移動或定向移動不到位
出現這種伺服整機系統故障，應在檢查定向控制電路的設置調整、檢查定向板、主軸控制印刷電路板調整的同時，還應檢查位置檢測器（編碼器）的輸出波形是否正常來判斷編碼器的好壞（應注意在設備正常時測錄編碼器的正常輸出波形，以便故障時查對）。
四、坐標軸進給時振動
應檢查電機線圈、機械進給絲杠同電機的連接、伺服系統、脈沖編碼器、聯軸節、測速機。
五、出現NC錯誤報警
NC報警中因程序錯誤，操作錯誤引起的報警。如FANUC6ME系統的Nc出現090.091報警，原因可能是：①主電路故障和進給速度太低引起；②脈沖編碼器不良；③脈沖編碼器電源電壓太低（此時調整電源15V電壓，使主電路板的+5V端子上的電壓值在4.95-5.10V內）；④沒有輸入脈沖編碼器的一轉信號而不能正常執行參考返回。
六、伺服系統報警
伺服系統故障時常出現如下的報警號，如FANUC6ME系統的416、426、436、446、456伺服報警；STEMENS880系統的1364伺服報警；STEEMENS8系統的114、104的伺服報警，此時應檢查：①軸脈沖編碼器反饋信號斷線、短路和信號丟失，用示渡器測A、B相一轉信號，看其是否正常；②編碼器內部故障，造成信號無法正確接收，檢查其受到污染、太臟、變形等。
一、伺服電機編碼器相位與轉子磁極相位零點如何對齊的修復
1、增量式編碼器的相位對齊方式帶換相信號的增量式編碼器的UVW電子換相信號的相位與轉子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊方法如下：
1）用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置；
2）用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號；
3）調整編碼器轉軸與電機軸的相對位置；
4）一邊調整，一邊觀察編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號穩定在高電平上（在此默認Z信號的常態為低電平），鎖定編碼器與電機的相對位置關系；
5）來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，Z信號都能穩定在高電平上，則對齊有效。
2、絕對式編碼器的相位對齊方式絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言，差別不大，其實都是在一圈內對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位。目前非常實用的方法是利用編碼器內部的EEPROM，存儲編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，具體方法如下：
1）將編碼器隨機安裝在電機上，即固結編碼器轉軸與電機軸，以及編碼器外殼與電機外殼；
2）用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置；
3）用伺服驅動器讀取絕對編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內部記錄電機電角度初始相位的EEPROM中；
4）對齊過程結束。
二、伺服電機維修竄動現象
在進給時出現竄動現象，測速信號不穩定，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。
三、伺服電機維修爬行現象
大多發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不良，伺服系統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接用的聯軸器，由于連接松動或聯軸器本身的缺陷，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。
四、伺服電機維修振動現象
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，所以應尋找速度環問題。
五、伺服電機維修轉矩降低現象
伺服電機從額定堵轉轉矩到高速運轉時，發現轉矩會突然降低，這時因為電動機繞組的散熱損壞和機械部分發熱引起的。高速時，電動機溫升變大，因此，正確使用伺服電機前一定要對電機的負載進行驗算。
六、伺服電機維修位置誤差現象
當伺服軸運動超過位置允差范圍時（KNDSD100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“4”號位置超差報警。主要原因有：系統設定的允差范圍小;伺服系統增益設置不當;位置檢測裝置有污染;進給傳動鏈累計誤差過大等。
七、伺服電機維修不轉現象
數控系統到伺服驅動器除了聯結脈沖%20方向信號外，還有使能控制信號，一般為DC%2024V繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉，常用診斷方法有：檢查數控系統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輸入/出狀態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結聯軸節失效或鍵脫開等
八、起動伺服電機前需做的工作有哪些
1）測量絕緣電阻（對低電壓電機不應低于0.5M）。 2）測量電源電壓，檢查電機接線是否正確，電源電壓是否符合要求。 3）檢查起動設備是否良好。 4）檢查熔斷器是否合適。 5）檢查電機接地、接零是否良好。 6）檢查傳動裝置是否有缺陷。 7）檢查電機環境是否合適，清除易燃品和其它雜物。
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