保障伺服電機在最佳狀態下運行，對于任何一個工業企業來說都是至關重要的，因為伺服電機故障造成的停機成本可能會非常昂貴的，無論是在經濟上還是在時間上。下面，讓我們來分享一些常見的伺服電機的故障及潛在的原因分析。

伺服電機都會在驅動側和非驅動側各放置一個軸承，以連接和支撐電機轉軸。其中驅動側軸承需要支撐外部機械連接的軸向和/或徑向負載，通常具有較大的尺寸和軸負荷。伺服電機滾珠軸承需要具備雙重保護和永久潤滑的特點，在正常使用條件是需要嚴格保養的。

一． 軸承故障

作為伺服電機中最主要的磨損件，一半以上伺服電機故障通常都是因為軸承。具體現狀多種多樣，比如：電機轉動時產生抖動、異響等，電機轉軸卡死。軸承故障如沒有及時的處理，還會帶來次生損害。像軸承銹蝕的碎屑飛入制動器或電機編碼器，就會造成更加嚴重的損失。

可能的原因：

影響電機軸承壽命的因素包括：作用在軸承上的軸向負載、徑向負載、電機轉速、運行溫度及軸承額定參數。導致軸承故障的原因很多，

常見的包括：

a. 不適當的機械載荷（如過載，徑向不對中，軸向推力，皮帶張力問題）

b. 過度的震動和沖擊

c. 超速運行

d. 軸電流

e. 過熱（導致潤滑損失）

f. 潮濕或進入液體

g. 污染物（粉塵或污垢）

對策

a. 在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

b. 對于有軸電流的場合，增加導電刷或者采用含絕緣軸承的電機

c. 對伺服電機進行預防性維護

定期維護的做法雖然能規避意外故障發生的風險，但并不是最有效的方法。因為軸承磨損的情況不相同。當軸承出現異常情況或使用壽命到期時，應及時更換軸承。更換軸承的牌號應盡量同原軸承相同。

二． 軸密封故障

對于電機暴露的應用在污染環境中，通常需要配備油封。工業級骨架油封能夠阻隔污染物來延長電機壽命。注：軸密封較易磨損，需定期檢查和替換。

故障現象：軸封磨損

可能的原因：意外損壞；正常磨損

對策：預防性維護。建議每3 個月替換一次，最長不超過 12 個月。

三． 定子及繞組

繞組問題是伺服電動機的第二大常見故障。

故障現象：繞組發生故障時，電機會發生短路，導致電機內部燒灼。

可能的原因：

a. 過載

b. 過壓

c. 缺相

d. 錯誤的接線

e. 不恰當的驅動參數設置

f. 環境溫度過高

g. 冷卻裝置失靈

h. 物理損壞

對策：

a. 在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

b. 監控電流及電流隨時間的積累

c. 監控繞組溫度

四． 轉子及轉軸

伺服電機的轉子通常由永磁體構成。永磁體磁片通過貼面或者嵌入的方式，固定在電機的轉軸上。

故障現象：轉軸斷裂、變形；磁片脫落

可能的原因：

a. 可能的原因包括過量的振動

b. 過多的啟動或反轉次數，或者啟動/反轉之間的間隔太短

c. 過熱

d. 意外的碰撞

對策：在額定的負載下運行，避免意外的碰撞

五． 電機反饋裝置

電機反饋裝置將位置信號反饋給驅動器，從而使驅動器發出精確地電流以便進行精準的位置控制。多圈絕對值編碼器則另具圈數記錄的功能。采用后備電池技術的多圈絕對值編碼器，依賴外部電池的電能記錄轉子圈數信息。

故障現象

a. 零位（圈數）丟失

b. 旋轉變壓器或編碼器磨損

c. 玻璃碼盤碎裂

d. 編碼器電氣故障

對策：

定期更換電池，可以減少這類意外風險?；蛘?，更加一勞永逸的做法是，改用機械多圈的絕對值編碼器。

電機的安裝必須要可靠接地。對于有軸電流的情況，需要考慮使用絕緣軸承和絕緣編碼器或者加裝電機軸接地裝置。

六． 制動裝置（抱閘）

電機制動器是用于電源關閉時，將電機軸制動，防止轉動；在制動器通電時，制動器處于釋放狀態。

故障現象：異響、不能釋放、不能制動（抱死）

可能的原因：故障軸承的異物侵入；制動器驅動電路的故障

對策：制動器不應在電機通電的狀態下，作為電機減速裝置來使用，會加速制動器的磨損。

七． 冷卻裝置

中小功率的伺服電機都采用是自冷卻。對于功率較大或特殊應用場合的伺服電機應用風冷或者液冷。

故障現象：風扇抖動或堵轉；冷卻液滲漏

可能的原因：灰塵；冷卻液滲漏；意外撞擊造成的物理損傷。

對策：增加濾網并定期更換；定期檢查冷卻裝置

八． 電氣連接裝置

包括接線端子盒和插座。

故障現象及原因：多為連接裝置的機械損壞故障

對策：使用時避免意外

九． 聯軸器和皮帶輪

連接電機軸需要抗扭剛性聯軸器或加固型的皮帶，頻繁的加減速可導致聯軸器或皮帶變松或滑動。

故障現象及原因：在安裝過程中，如果軸受到劇烈沖擊，會對電機軸承和/或編碼器造成致命的損壞。

對策：安裝或拆卸過程中，嚴禁使用工具敲擊軸、聯軸器或滑輪。

伺服電動機的其他問題處理技巧?

1. 電動機竄動：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；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；??

2. 電動機爬行：一般發生在起動加速段或低速進給時，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。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；???

3. 電動機振動：機床高速運行時，可能產生振動，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；???

4. 電動機轉矩降低：伺服電動機從額定堵轉轉矩到高速運轉時，發現轉矩會突然降低，是由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，正確使用伺服電動機前一定要對電動機的負載進行驗算；???

5. 電動機位置誤差：當伺服軸運動超過位置允差范圍時，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??；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；?

審核編輯 ：李倩