贝博体育艾弗森代言:伺服电机的普遍的问题和维修方法
伺服系统是机电产品中的重要环节，它能提供顶配水平的动态响应和扭矩密度，所以拖动系统的发展的新趋势是用交流伺服驱动取替传统的液压、直流、步进和AC变频调速驱动，以便使系统性能达到一个全新的水平，包括更短的周期、更高的生产率、更好的可靠性和更长的寿命。为实现伺服电机的更好性能，就必须对伺服电机的一些使用特点有所了解。
客户在一些机械上使用伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的第一反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是完全错误的。
交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光学偏码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值作比较，然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载突然变化引起速度变化时，偏码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化，并重新返回到设定的速度。交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。
举一个简单例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。总系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作过程。
当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩;一开始，由于V形带会有弹性，负载不会加速到像电机那样快;伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的偏码器会削弱电流，继而削弱扭矩;随着V型带张力的持续不断的增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。
在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于物理运动装置，是由于伺服系统反应速度(高)与机械传递或者反应时间(较长)不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。
(1)增加机械刚性和降低系统的惯性，减少物理运动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带;
(2)降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。
当然，以上只是噪声、不稳定的原因之一，针对不同的原因，会有不同的处理方法，如由机械共振引起的噪声，在伺服方面可采取共振抑制，低通滤波等方法，总之，噪声和不稳定的原因，大多数都不会是由于伺服电机本身所造成。
1、在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量发展要求来具体选择具有合适惯量大小的电机。
2、在调试时(手动模式下)，正确设定惯量比参数是充分的发挥机械及伺服系统最佳效能的前题，此点在要求高速高精度的系统上表现由为突出(台达伺服惯量比参数为1-37，JL/JM)。这样，就有了惯量匹配的问题!
角加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后最大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽可能小。
2、进给轴的总惯量“J=伺服电机的旋转惯性动量JM+电机轴换算的负载惯性动量JL
负载惯量JL由(以工具机为例)工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。
传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响，惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。
衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好;惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。例如，CNC中心机通过伺服电机作高速切削时，当负载惯量增加时，会发生：
②当JL=3×JM，则马达的可控性会些微降低，但对平常的金属切削不会有影响(高速曲线切削一般建议JL≦JM);
不同的机构动作及加工质量发展要求对JL与JM大小关系有不同的要求，惯性匹配的确定应该要依据机械的工艺特点及加工质量发展要求来确定。
伺服电机因为长期连续不断使用或者使用者操作不当，会经常发生电机故障，维修又相对复杂的。小编收集了伺服电机发生的13种常见的故障问题的维修方法，供大家学习借鉴。
伺服电机是一个典型闭环反馈系统，减速齿轮组由电机驱动，其终端（输出端）带动一个线性的比例电位器作位置检测，该电位器把转角坐标转换为一比例电压反馈给控制线路板，控制线路板将其与输入的控制脉冲信号比较，产生纠正脉冲，并驱动电机正向或反向地转动，使齿轮组的输出位置与期望值相符，令纠正脉冲趋于为0，进而达到使伺服电机精确定位与定速的目的。
1、只是有2～4个极小火花．这时若换向器表面是平整的．大多数情况可不必修理；
3、有4个以上的极小火花，而且有1～3个大火花，则不必拆卸电枢，只需用砂纸磨碳刷换向器；
4、假如慢慢的出现4个以上的大火花，则需要用砂纸磨换向器，而且必须把碳刷与电枢拆卸下来．换碳刷磨碳刷。
1、换向器表面明显地不平整（用手能触觉）或电机运转时火花如第四种情况。此时需拆卸电枢，用精密机床加工转换器；
2、基本平整，只是有极小的伤痕或火花，如第二种情况l口1以用水砂纸手工研磨在不拆卸电枢的情况下研磨。研磨的顺序是：先按换向器的外圆弧度，加工一个木制的工具，将几种不同粗细的水砂纸剪成如换向器一样宽的长条，取下碳刷（请注意在取下的碳刷的柄上与碳刷槽上做记号，确保安装时不致左右换错）用裹好砂纸的木制工具贴实换向器，用另一只手按电机旋转方向，轻轻转动轴换向器研磨。伺服电机维修使用砂纸粗细的顺序先粗后细当一张砂纸瞎得不能用后，再换另较细的砂纸，直到用完最细的水砂纸（或金相砂纸）。
带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：
1）用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；
4）一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；
5）来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。
绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。目前很实用的方法是利用编码器内部的EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下：
1）将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳；
2）用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；
3）用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中；
在进给时出现窜动现象，测速信号不稳定，如编码器有裂纹;接线端子接触不良，如螺钉松动等;当窜动发生在由正方向运动与反方向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向问隙或伺服驱动增益过大所致。
大多发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑状态不良，伺服系统增益低及外加负载过大等因素所致。尤其要注意的是，伺服电动机和滚珠丝杠联接用的联轴器，由于连接松动或联轴器本身的缺陷，如裂纹等，造成滚珠丝杠与伺服电动机的转动不同步，从而使进给运动忽快忽慢。
机床高速运行时，可能会产生振动，这时就会产生过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，所以应寻找速度环问题。
伺服电机从额定堵转转矩到高速运转时，发现转矩会突然降低，这时因为电动机绕组的散热损坏和机械部分发热引起的。高速时，电动机温升变大，因此，正确使用伺服电机前一定要对电机的负载进行验算。
当伺服轴运动超过位置允差范围时（KNDSD100出厂标准设置PA17：400，位置超差检验测试范围），伺服驱动器就会出现“4”号位置超差报警。根本原因有：系统设定的允差范围小;伺服系统增益设置不当;位置检测装置有污染;进给传动链累计误差过大等。
数控系统到伺服驱动器除了联结脉冲+方向信号外，还有使能控制信号，一般为DC+24V继电器线圈电压。伺服电动机不转，常用诊断方法有：检查数控系统是否有脉冲信号输出;检查使能信号是否接通;通过液晶屏观测系统输入/出状态是不是满足进给轴的起动条件;对带电磁制动器的伺服电动机确认制动已经打开;驱动器有故障;伺服电动机有故障;伺服电动机和滚珠丝杠联结联轴节失效或键脱开等。
在现场的实际应用中，我们会在安装上遇到很多问题，包括机械方面和电气方面的，如果不注意或是做的不规范，都会影响编码器的正常使用和寿命，以下的指导说明在安装上做了详细的说明，更能有助于我们的应用体验。
每种电气接口有各自的特点，也有不同的波特率和传输距离，能够准确的通过现场具体的应用环境来选择，实际传输距离与传输速率、编码器及通信线缆的安装干扰环境、接地、线缆选材等有很大关系。
编码器的导线要根据参数表的电气说明来连接，不使用的导线应单独绝缘包扎或增加绝缘套，防止因与其他信号或电源线短接而损坏编码器。
编码器电气接线必须在完全断电的情况下进行，带电拔插连接头或电缆，极易损坏编码器。
供电电源电压必须稳定而波动不大，不要与高干扰元件(如变频器、电磁阀、接触器)共用电源，也能够正常的使用滤波电源。
(2)加工设施上选择耐油污、冷却液、切削碎片的电缆，避免从电缆接插线和编码器外壳渗透进入;
编码器通讯电缆在布线.通讯电缆必须远离电机、变压器、变频器等严重磁场干扰设备;
2.通讯电缆必须与电源电缆、大功率电缆及高噪电缆分开铺设，最好使用屏蔽良好的金属电缆管套;
5.电缆要合理布线，避免预留电缆过长，造成线.为避免耦合干扰，应最好能够降低信号电缆与功率电缆平行走线.电缆应尽量安排在距离金属部件近的位置，例如控制柜面板、横梁和金属导轨等;
编码器在现场安装时，不能与变频器、变压器、电磁阀等高干扰源设备装在一起，保持10cm的间距，或是加装金属隔板来隔离。
与编码器通讯的模块，在电气柜内安装时，不能与变频器、接触器等高干扰源元件或是频繁开断的开关元件安装在一起，保持3cm的间距，或是加装金属隔板来隔离。
电缆的屏蔽层应在信号接收端作单端接地，防止两个接地点之间的漏电流损坏电缆;
如果电缆的屏蔽线不能够达到很好的接地保护，需要连接一根单独的接地线来做屏蔽;
接地长距离连接时，需要在产品外壳和接地点之间添加黄绿线，作为等电势补偿线;
屏蔽电缆必须在两端连接电气元件的金属外壳(编码器或者电柜)，并确保正确连接(大面积接触金属表面);
以上的安装指导说明供各位在现场安装和维护工作中作为参考，希望能有助于大家提升工作效率，尽早地预防故障的发生，保障编码器的正常运行。
关键字：引用地址：伺服电机的普遍的问题和维修方法上一篇：西门子PLC之S7-1500冗余配置实践
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。伺服电机大致上可以分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特征是，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。 伺服电机分为交流伺服电机和直流伺服电机，在机电类行业应用非常广，但很多人分不清他们之前的区别，下面来为大家介绍一下。 一：交流伺服电机和直流伺服电机在基本结构上的对比 直流伺服电机 交流伺服电机的结构与交流异步电机相似。在定子上有两个相空间位
如何安装PROFIBUS电缆线和连接器？ 所有PROFIBUS设备都要用标准的PROFIBUS电缆和标准的PROFIBUS连接器连接到PROFIBUS-DP网络中。每个DP总线网段的开头和结尾均有一个有源的总线终端器，以确保总线上的设备无差错地运行。 两根PROFIBUS数据线被指定为A和B。通常标准PROFIBUS电缆线使用以下分配： 数据电缆线A （-）-- 绿色 数据电缆线B（+）-- 红色 PROFIBUS-DP产品开发有哪些选择方案？ 可以有两种方案供用户选择： ① 快速开发方案：采用“嵌入式PROFIBUS接口” 嵌入式PROFIBUS接口专为开发具有
步进电机与驱动器普遍的问题全集 什么是步进电机驱动器? 步进电机的运行要有一个电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它是把控制管理系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移，或者说：控制管理系统每发一个脉冲信号，通过驱 动器就使步进电机旋转一个步距角。也就是说步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比。所以 控制步进脉冲信号的频率，就可以对电机精确调速；控制步进脉冲的个数，就可以对电机精确定位。 步进电机的种类? 步进电机的种类步进电机按电磁设计大体上分为： 永磁式（PM），反应式（VR）和混合式（HB），同时,按线圈激励设计的不同，步进电机可分为二相，三相和五相；按其传动设计方式，步进电机又有旋转型步进，直线型步进，以及
全集 /
问：网友普遍的问题：请问现在学习51系列单片机应选择AT89C51还是89S51？ 答：89C51和89S51内核相同,89S51针对89C51的明显的几个升级如下; 1.程序存储器写入方式：二者的写入程序的方法不一样,89C51只支持并行写入,同时需要VPP烧写高压。89S51则支持ISP在线可编程写入技术！串行写入、速度更快、稳定性更好,烧写电压也仅仅需要4～5V即可。 2.电源范围：89S5*电源范围宽达4～5.5V,而89C5*系列在低于4.8V和高于5.3V的时候则无法正常工作。 3.工作频率：目前89S1*的性能远高于89C5*,89S5*系列支持最高高达33MHZ的工作频率,而89C51工作频率范围最高只支
在印刷机械行业中，多电机的同步控制是一个很重要的问题。由于印刷产品的特殊工艺技术要求，尤其是对于多色印刷，为了能够更好的保证印刷套印精度（一般≤0.05mm），要求各个电机位置转差率很高（一般≤0.02%）。在传统的印刷机械中，以往大都采用以机械长轴作为动力源的同步控制方案，但机械长轴同步控制方案易出现振荡现象，各个机组互相干扰，而且系统中有许多机械零件，不方便系统维护和使用。随着机电一体化技术的发展，现场总线技术不断应用到所有的领域并得到了广泛的应用。本文针对机组式印刷机械的同步需求，提出了一种基于CAN现场总线的同步控制解决方案，并得以验证。 无轴传动印刷机控制管理系统的同步需求 机组式卷筒印刷机一般由给纸机组、印刷机组、张力机组、加工机组
同步控制？ /
关于STM32的IAP与APP互相跳转 之前做了一个不带系统的IAP与APP互相跳转，在网上找了资料后，很顺畅就完成了，后来在IAR集成开发环境下，IAP无系统，APP用UCOS系统做互相跳转出现了很多问题。现将IAP学习过程和实际遇上问题总结一下。 首先说一下什么是IAP。IAP（In Application Programming）即在应用编程，IAP是用户自己的程序在运行过程中对User Flash的部分区域进行烧写，目的是为了在产品发布后可以方便地通过预留的通信口对产品中的固件程序进行更新升级。通常实现IAP功能时，即用户程序运行中作自身的更新操作，需要在设计固件程序时编写两个项目代码，第一个项目程序不执行正常的功
分析 /
伺服电机频率如何计算 伺服电机的频率通常指电机旋转的频率，也能够理解为控制器发送给电机的脉冲信号频率。一般来说，伺服电机的频率计算涉及到电机的额定转速、控制器的脉冲输出方式等因素，具体计算方式如下： 首先，确定伺服电机的额定转速，即电机在标称电压、额定电流下的旋转速度。这个值通常可以在电机的规格书中找到。 然后，确定控制器的脉冲输出方式，即每个脉冲的宽度和脉冲数目。通常情况下，控制器会输出少数的脉冲信号，每个脉冲的宽度也可以在控制器的参数设置中做调整。 接下来，根据电机的额定转速和控制器的脉冲输出方式，可以计算出每秒钟向电机发送的脉冲信号数目，即电机的控制频率。 具体计算公式为： 控制频率 = 额
18、利用Build Application生成exe文件，如果原程序用到了current vi’s path，那么就会出现原先默认能找到的文件现在程序自己找不到了 A：当使用current vi’s path这个函数时，它会将文件名和该vi所在的路径返回，如果刚编写vi还没有保存，那么运行它会返回一个无效值，如果已保存了该vi，那么就能返回完整路径，例如一个名为：“Application.vi”的vi被保存在C：Program FileApplication这个文件夹下面，current vi’s path函数返回的路径就是C：Program FileApplication Application.vi；如果生成exe，并且与A
解答（四） /
及其控制 (寇宝泉，程树康编著)
控制
直播回放: 国产芯 - 先楫800MHz RISC-V MCU高能秀，岂止控4只伺服电机
报名赢【养生壶、鼠标】等｜STM32 Summit全球在线大会邀您一起解读STM32方案
有奖征文：邀一线汽车VCU/MCU开发工程师，分享开发经验、难题、成长之路等
MPS电机研究院 让电机更听话的秘密！ 第一站：电机应用知识大考！第三期考题上线，跟帖赢好礼~
可重构芯片是一个早被关注的芯片路线，不仅备受魏少军等专家青睐，国内也有产品已经面世。...
随软件在汽车中的作用越发凸显，大陆汽车（Continental AG）发布了其云边计算框架CAEdge，希望在汽车电子层面来缩短软件定义汽车（SDV）的 ...
1 搭铁设计原则与方法1 2 搭铁点的安装方法1）接地螺栓。推荐带固定垫圈的螺栓。螺栓的扭矩必须由扭矩测试来决定和验证。如果在一个接地 ...
汽车线束生产的基本流程如下：1 设计和规划：根据汽车制造商的要求和需求，设计师会绘制线束的设计图纸，并确定所需的电线、连接器和其他 ...
汽车线束接地对EMC的影响汽车所处电磁环境很复杂，受周围环境噪声影响很大；另一方面，汽车同时作为骚扰源，对周围环境能够造成影响。作为汽车 ...
嵌入式处理器嵌入式操作系统开发相关FPGA/DSP总线与接口数据处理消费电子工业电子汽车电子其他技术存储技术综合资讯论坛电子百科词云：