中国电机行业的出口前景十分广阔

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伺服电机的常见故障分析 如何维护伺服电机的选型及故障处理

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电机网管理员 发表于 2020-6-4 16:13:24 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
随着伺服系统逐步的代替变频器,伺服电机在数控产品的作用发挥的越来越大了,作为数控系统的重要功能部件伺服电机的性能直接影响着数控系统性能的发挥。而国内数控系统生产企业采用的伺服电机大多数来自国外知名企业。  至于目前国内数控系统使用电机的现状,如果功能部件产业不形成规模化的发展?数控产品的可靠性、价格以及机床整机的质量都不会提高。目前国内也出台了相关政策统强调以市场需求为导向,以数控终端产品为主,以整机带动数控产业的发展,并重点解决数控系统和相关功能部件的可靠性和生产规模问题。所以,伺服电机作为数控系统的重要功能部件,其发展也必然得到进一步推动。  交流伺服电机也已在很大范围内取代了直流伺服系统,同时,软件控制也逐渐取代硬件控制成为伺服技术发展的趋势。目前,国内大部分数控系统生产企业仍需要进口伺服电机,这无疑增加了机床数控系统的成本。伺服电机厂家系统承担着反馈信号的任务?性能好坏直接决定着数控系统的整体质量。  在技术方面,直线电机驱动所占的比重会越来越大,所以直线电机驱动在高速、高精加工机床上的应用已进入加速增长期。国内数控系统生产企业要在政策上契合、技术上领先,这样才能使国内机床数控系统功能部件得到更深层次的发展。同时,对于国内机床制造业也会起到极大的推动作用。
        目前为止,高性能的电伺服系统大多采用永磁同步型交流伺服电动机,控制驱动器多采用快速、准确定位的全数字位置伺服系统。20世纪80年代以来,随着集成电路、电力电子技术和交流可变速驱动技术的发展,永磁交流伺服驱动技术有了突出的发展,各国著名电气厂商相继推出各自的交流伺服电动机和伺服驱动器系列产品并不时完善和更新。交流伺服系统已成为当代高性能伺服系统的主要发展方向,使原来的直流伺服面临被淘汰的危机。为了提高效率,伺服电机一般均采用有色金属做蜗轮,蜗杆则采用较硬的钢材。由于是滑动摩擦传动,运行中会产生较多的热量,使伺服电机各零件和密封之间热膨胀发生差别,从而在各配合面形成间隙,润滑油液由于温度的升高变稀,易造成泄漏。装置时,严禁用铁锤等击打,防止轴向力或径向力过大损坏轴承或齿轮。其目的保证连接的紧密性及运转的灵活性,并且防止不用要的磨损。一定要将装置螺栓旋紧之后再旋紧紧力螺栓。伺服电机控制器装置前,伺服电机厂家伺服电机厂家将电机输入轴、定位凸台及减速机连接部位的防锈油用汽油或锌钠水擦拭净。  伺服电机的应用领域就太多了,只要是要有动力源的,而且对精度有要求的,一般都可能涉及到伺服电机。由于直流伺服电机存在机械结构复杂,维修工作量大包括电刷、换向器等则成为直流伺服驱动技术发展的瓶颈。  随着现代电力电子技术、微电子技术及计算机技术等支撑技术的快速发展,以伺服电机作为执行机构的交流伺服驱动系统的发展得以极大的迈进。然而伺服控制技术是决定交流伺服系统性能好坏的关键技术之一,国外交流伺服技术封锁的主要局部。
        伺服电机应用领域及与步进电机相比的六大优点   选择伺服电机,首先要选出满足给定负载要求的,然后再从中按价格、重量、体积等技术经济指标选择最适合的电机。伺服电机的应用领域就太多了。只要是要有动力源的,而且对精度有要求的一般都可能涉及到伺服电机。如机床、印刷设备、包装设备、纺织设备、激光加工设备、机器人、自动化生产线等对工艺精度、加工效率和工作可靠性等要求相对较高的设备。   伺服电机和步进电机相比的六大优点:   1、精度:实现了位置,速度和力矩的闭环控制;克服了步进电机失步的问题;   2、转速:高速性能好,一般额定转速能达到2000~3000转;   3、适应性:抗过载能力强,能承受三倍于额定转矩的负载,对有瞬间负载波动和要求快速起动的场合特别适用;   4、稳定:低速运行平稳,低速运行时不会产生类似于步进电机的步进运行现象。适用于有高速响应要求的场合;   5、及时性:电机加减速的动态相应时间短,一般在几十毫秒之内;   6、舒适性:发热和噪音明显降低。   简单点说就是:我们平常看到的那种普通的电机,断电后它还会因为自身的惯性再转一会儿,然后停下。而伺服电机和步进电机是说停就停,说走就走,反应极快。但步进电机存在丢步现象。
        伺服电机在日常的应用中,当电机低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当伺服电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。   交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能,可检测出机械的共振点,便于系统调整。步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。伺服电机按电流的特点可分为直流和交流两种,在生产应用上选择适合的伺服电机厂家">伺服电机厂家要根据机器的负载大小和速度来判断,从一般的原则上根据负载条件来选择伺服电机,在电机轴上所有的负载有两种,即阻尼转矩和惯量负载。这两种负载都要正确地计算,其值应满足下列条件:  1.大负载转矩,加载周期以及过载时间都在提供的特性曲线的准许范围以内。  2.电机在加速/减速过程中的转矩应在加减速区(或间断工作区)之内。 3.对要求频繁起,制动以及周期性变化的负载,必须检查它的在一个周期中的转矩均方根值。并应小于电机的连续额定转矩。4.当机床作空载运行时,在整个速度范围内,加在伺服电机轴上的负载转矩应在电机连续额定转矩范围内,即应在转矩速度特性曲线的连续工作区。     5.加在电机轴上的负载惯量大小对电机的灵敏度和整个伺服系统的精度将产生影响。通常,当负载小于电机转子惯量时,上述影响不大。但当负载惯量达到甚至超过转子惯量的5倍时,会使灵敏度和响应时间受到很大的影响。甚至会使伺服放大器不能在正常调节范围内工作。所以对这类惯量应避免使用。
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