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問題一 噪聲，不穩(wěn)定
客戶在一些機械上使用伺服電機時，經(jīng)常會發(fā)生噪聲過大，電機帶動負(fù)載運轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象，出現(xiàn)此問題時，許多使用者的反應(yīng)就是伺服電機質(zhì)量不好，因為有時換成步進(jìn)電機或是變頻電機來拖動負(fù)載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實是伺服電機的原故，但我們仔細(xì)分析伺服電機的工作原理后，會發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是*錯誤的。
交流伺服系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動、伺服電機和一個反饋傳感器(一般伺服電機自帶光學(xué)偏碼器)。所有這些部件都在一個控制閉環(huán)系統(tǒng)中運行:驅(qū)動器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給電機，通過電機轉(zhuǎn)換成扭矩帶動負(fù)載，負(fù)載根據(jù)它自己的特性進(jìn)行動作或加減速，傳感器測量負(fù)載的位置，使驅(qū)動裝置對設(shè)定信息值和實際位置值進(jìn)行比較，然后通過改變電機電流使實際位置值和設(shè)定信息值保持一致，當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時，偏碼器獲知這種速度變化后會馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動器，驅(qū)動器又通過改變提供給伺服電機的電流值來滿足負(fù)載的變化，并重新返回到設(shè)定的速度。交流伺服系統(tǒng)是一個響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負(fù)載波動和速度較正之間的時間滯后響應(yīng)是非?？斓?，此時，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機械連接裝置的傳遞時間。
舉一個簡單例子:有一臺機械，是用伺服電機通過V形帶傳動一個恒定速度、大慣性的負(fù)載。整個系統(tǒng)需要獲得恒定的速度和較快的響應(yīng)特性，分析其動作過程。
當(dāng)驅(qū)動器將電流送到電機時，電機立即產(chǎn)生扭矩;一開始，由于V形帶會有彈性，負(fù)載不會加速到像電機那樣快;伺服電機會比負(fù)載提前到達(dá)設(shè)定的速度，此時裝在電機上的偏碼器會削弱電流，繼而削弱扭矩;隨著V型帶張力的不斷增加會使電機速度變慢，此時驅(qū)動器又會去增加電流，周而復(fù)始。
西門子伺服電機維修?：在此例中，系統(tǒng)是振蕩的，電機扭矩是波動的，負(fù)載速度也隨之波動。其結(jié)果當(dāng)然會是噪音、磨損、不穩(wěn)定了。不過，這都不是由伺服電機引起的，這種噪聲和不穩(wěn)定性，是來源于機械傳動裝置，是由于伺服系統(tǒng)反應(yīng)速度(高)與機械傳遞或者反應(yīng)時間(較長)不相匹配而引起的，即伺服電機響應(yīng)快于系統(tǒng)調(diào)整新的扭矩所需的時間。
找到了問題根源所在，再來解決當(dāng)然就容易多了，針對以上例子，您可以:
(1)增加機械剛性和降低系統(tǒng)的慣性，減少機械傳動部位的響應(yīng)時間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動或用齒輪箱代替V型帶;
(2)降低伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少伺服系統(tǒng)的控制帶寬，如降低伺服系統(tǒng)的增益參數(shù)值。
當(dāng)然，以上只是噪聲、不穩(wěn)定的原因之一，針對不同的原因，會有不同的解決辦法，如由機械共振引起的噪聲，在伺服方面可采取共振抑制，低通濾波等方法，總之，噪聲和不穩(wěn)定的原因，基本上都不會是由于伺服電機本身所造成。
西門子伺服電機維修之報警故障導(dǎo)讀：檢測器件是數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，用以檢測各控制軸的位移和速度，在實際使用中，由于磨損和污染，經(jīng)常會出現(xiàn)檢測器件故障，造成伺服電機系統(tǒng)無法驅(qū)動機床正常運行?，F(xiàn)在我們一起解析西門子伺服電機常見故障及西門子伺服電機維修：
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．電機上電，機械運動異?？焖?飛車)出現(xiàn)這種伺服整機系統(tǒng)故障:
此類故障，應(yīng)在檢查位置控制單元和速度控制單元的同時，還應(yīng)檢查：
①脈沖編碼器接線是否錯誤；
②脈沖編碼器聯(lián)軸節(jié)是否損壞；
③檢查測速發(fā)電機端子是否接反和勵磁信號線是否接錯。一般這類現(xiàn)象應(yīng)由專業(yè)的電路板維修技術(shù)人員處理，負(fù)責(zé)可能會造成更嚴(yán)重的后果。
第二．電機上電，機械振蕩(加／減速時)引發(fā)此類故障的常見原因有：
①脈沖編碼器出現(xiàn)故障。此時應(yīng)檢查伺服系統(tǒng)是否穩(wěn)定，電路板維修檢測電流是否穩(wěn)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(lián)軸節(jié)可能損壞，導(dǎo)致軸轉(zhuǎn)速與檢測到的速度不同步，更換聯(lián)軸節(jié)；
③測速發(fā)電機出現(xiàn)故障。修復(fù)，更換測速機。維修實踐中，測速機電刷磨損、卡阻故障較多，此時應(yīng)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。
第三．主軸不能定向移動或定向移動不到位出現(xiàn)這種伺服整機系統(tǒng)故障:
此類故障,應(yīng)在檢查定向控制電路的設(shè)置調(diào)整、檢查定向板、主軸控制印刷電路板調(diào)整的同時，還應(yīng)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(yīng)注意在設(shè)備正常時測錄編碼器的正常輸出波形，以便故障時查對)。
第四．坐標(biāo)軸進(jìn)給時振動:坐標(biāo)軸進(jìn)給時振動應(yīng)檢查電機線圈、機械進(jìn)給絲杠同電機的連接、伺服系統(tǒng)、脈沖編碼器、聯(lián)軸節(jié)、測速機。
第五．伺服電機出現(xiàn)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(tǒng)的Nc出現(xiàn)090.091報警，原因可能是：
①主電路故障和進(jìn)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(diào)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(nèi))；
④沒有輸人脈沖編碼器的一轉(zhuǎn)信號而不能正常執(zhí)行參考點返回。
第六.伺服系統(tǒng)報警:
伺服系統(tǒng)故障時常出現(xiàn)如下的報警號，如FANUC6ME系統(tǒng)的416、426、436、446、456伺服報警；STEMENS880系統(tǒng)的1364伺服報警；STEEMENS8系統(tǒng)的114、104等伺服報警，此時應(yīng)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(zhuǎn)信號，看其是否正常；
2、編碼器內(nèi)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。
(1)西門子伺服電機維修之OH報警。
OH為速度控制單元過熱報警，發(fā)生這個報警的可能原因有：
①印制電路板上S1設(shè)定不正確。
②伺服單元過熱。散熱片上熱動開關(guān)動作，在驅(qū)動器無硬件損壞或不良時，可通過改變切削條件或負(fù)載，排除報警。
③再生放電單元過熱?？赡苁荙1不良，當(dāng)驅(qū)動器無硬件不良時，可通過改變加減速頻率，減輕負(fù)荷，排除報警。
④電源變壓器過熱。當(dāng)變壓器及溫度檢測開關(guān)正常時，可通過改變切削條件，減輕負(fù)荷，排除報警，或更換變壓器。
⑤電柜散熱器的過熱開關(guān)動作，原因是電柜過熱。若在室溫下開關(guān)仍動作，則需要更換溫度檢測開關(guān)。
(2)西門子伺服電機維修之FBAL報警。
FBAL是脈沖編碼器連接出錯報警，出現(xiàn)報警的原因通常有以下幾種：
①編碼器電纜連接不良或脈沖編碼器本身不良。
②外部位置檢測器信號出錯。
③速度控制單元的檢測回路不良。
④電動機與機械間的間隙太大。
