情境四其它電機(jī)

情境四

其它常用電機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)一單相交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)二步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)三伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)一單相交流電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)目標(biāo)：1、掌握單相交流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)；2、理解單相交流電動(dòng)機(jī)的原理；3、掌握單相交流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法。

單相異步電動(dòng)機(jī)在結(jié)構(gòu)上與三相籠形異步電動(dòng)機(jī)類似，轉(zhuǎn)子繞組也為一籠形轉(zhuǎn)子。定子上有一個(gè)單相工作繞組和一個(gè)啟動(dòng)繞組，為了能產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，在啟動(dòng)繞組中還串聯(lián)了一個(gè)電容器，其結(jié)構(gòu)如圖5-1所示。

圖5-1單相異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖

一、單相異步電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)一相定子繞組通電的異步電動(dòng)機(jī)

a)正半周b)負(fù)半周c)脈振磁勢(shì)變化曲線

圖5-2單相繞組通電時(shí)的脈振磁場(chǎng)

二、單相異步電動(dòng)機(jī)的工作原理常用的方法有分相式和罩極式兩種。常用的方法分相式罩極式單相分相式異步電動(dòng)機(jī)單相電阻分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)單相電容分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)單相雙值電容異步電動(dòng)機(jī)單相罩極式(磁通分相式)異步電動(dòng)機(jī)三、單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法

1、單相分相式異步電動(dòng)機(jī)

單相分相式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是定子上有兩套繞組，一相稱主繞組(工作繞組)，另一相為副繞組(輔助繞組)，它們的參數(shù)基本相同，在空間相位相差90°的電角，如果通入兩相對(duì)稱相位相差90°的電流，就能實(shí)現(xiàn)單相異步電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)，如圖5-3所示。圖5.-3兩相繞組通入兩相電流時(shí)的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)1）單相電阻分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)

單相電阻分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的定子上嵌放兩橢圓磁動(dòng)勢(shì)單相異步繞組，如圖5-4所示。兩個(gè)繞組接在同一單相電源上，副繞組(輔助繞組)中串一個(gè)離心開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)作用是當(dāng)轉(zhuǎn)速上升到80%的同步轉(zhuǎn)速時(shí)，斷開(kāi)副繞組使電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在只有主繞組工作的情況下。圖5-4單相電阻分相啟動(dòng)2）單相電容分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)單相電容分相啟動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)的電路，如圖5-5所示。從圖5-5中可以看出，當(dāng)副繞組中串聯(lián)一個(gè)電容器和一個(gè)開(kāi)關(guān)時(shí)，如果電容器容量選擇適當(dāng)，則可以在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)副繞組的電流在時(shí)間和相位上超前主繞組電流90°電角，這樣在啟動(dòng)時(shí)就可以得到一個(gè)接近圓形的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而有較大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后轉(zhuǎn)速達(dá)到75%～85%同步轉(zhuǎn)速時(shí)副繞組通過(guò)開(kāi)關(guān)自動(dòng)斷開(kāi)，主繞組進(jìn)入單獨(dú)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。機(jī)轉(zhuǎn)向，只要把主繞組或副繞組中任何一個(gè)繞組電源接線對(duì)調(diào)，就能改變氣隙磁場(chǎng)，達(dá)到改變轉(zhuǎn)向目的。

圖5-5單相電容分相異步電動(dòng)機(jī)3）單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)若單相異步電動(dòng)機(jī)輔助繞組不僅在啟動(dòng)時(shí)起作用，而且在電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中也長(zhǎng)期工作，則這種電動(dòng)機(jī)稱為單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)，如圖5-6所示。圖5-6單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī)2、單相罩極式(磁通分相式)異步電動(dòng)機(jī)

單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)有凸極式和隱極式兩種，其中以凸極式結(jié)構(gòu)最為常見(jiàn)，如圖5-7所示。

圖5-7單相罩極式異步電動(dòng)機(jī)

故障現(xiàn)象故障原因故障排除電動(dòng)機(jī)不能啟動(dòng)①熔斷器熔絲熔斷，檢查熔絲容量；②保護(hù)系統(tǒng)溫度設(shè)置過(guò)低③無(wú)電壓或電壓過(guò)低④電機(jī)接線錯(cuò)誤⑤引線開(kāi)路⑥一次繞組或二次繞組開(kāi)路⑦—次繞組或二次繞組短路⑧電容器損壞⑨開(kāi)關(guān)損壞⑩軸承磨損或軸承裝配不良①更換熔絲②重新設(shè)置③測(cè)量調(diào)整電壓④檢查并糾正；⑤用萬(wàn)用表找出開(kāi)路處并重新焊接⑥用萬(wàn)用表確定故障，重新?lián)Q線圈⑦用短路偵察器確定故障，重繞線圈⑧更換同規(guī)格電容器⑨更換開(kāi)關(guān)⑩更換軸承，重新裝配調(diào)整，使轉(zhuǎn)動(dòng)靈活電機(jī)發(fā)熱①電機(jī)接線錯(cuò)誤②繞組有匝間短路③電壓不正常④電源頻率不對(duì)⑤定轉(zhuǎn)子氣隙中有雜物，通風(fēng)條件不好⑥軸承潤(rùn)滑脂干固，軸承損壞⑦電機(jī)過(guò)載⑧機(jī)械分件不靈活⑨啟動(dòng)開(kāi)關(guān)未能打開(kāi)⑩周圍室溫太高①檢查接線，改正錯(cuò)誤②更換繞組③測(cè)量電壓，并采取措施使電壓正常④檢查電機(jī)是否60Hz頻率用于50Hz電源⑤清除雜物，清除通風(fēng)道阻塞物⑥清洗軸承，換上新的潤(rùn)滑脂，潤(rùn)滑脂的容量不超過(guò)軸承室容積的2／3更換軸承⑦減少負(fù)載或更換較大容量電機(jī)⑧檢修機(jī)械傳動(dòng)部分⑨調(diào)整開(kāi)關(guān)⑩改善周圍通風(fēng)條件或選用別的電機(jī)四、常見(jiàn)故障及維修電機(jī)聲音異常①轉(zhuǎn)子未平衡好或轉(zhuǎn)子斷條②軸承磨損過(guò)多③離心開(kāi)關(guān)發(fā)出“格格”聲④轉(zhuǎn)子軸向竄動(dòng)⑤電動(dòng)機(jī)底腳螺釘松動(dòng)⑥電動(dòng)機(jī)附件，如出線盒、電容器座未緊固⑦電動(dòng)機(jī)與負(fù)載軸中心未對(duì)準(zhǔn)⑧氣隙中有臟物⑨電機(jī)軸彎曲⑩電機(jī)與負(fù)載共振①重新平衡轉(zhuǎn)子或更換轉(zhuǎn)子②換軸承③調(diào)整或更換離心開(kāi)關(guān)④軸上增加墊片⑤緊固螺釘⑥緊固螺釘⑦調(diào)整聯(lián)軸器或用彈性連接⑧清理臟物⑨要校直或換軸⑩用彈性連接隔振電機(jī)轉(zhuǎn)速降低①定子繞組有匝間短路②軸承磨損造成阻力轉(zhuǎn)矩加大③電源電壓太低④軸承缺油⑤電容器損壞①更換定子繞組②更換軸承③調(diào)整電源電壓④清洗軸承補(bǔ)充新油⑤更換電容器電機(jī)振動(dòng)大①和被連接的機(jī)械負(fù)載之間中心未較好②各處螺釘未上③繞組有匝間短路④轉(zhuǎn)軸彎曲①重新校中心②緊緊固螺釘③用萬(wàn)用表分別測(cè)每個(gè)繞組的直流電阻，找出有匝間短路的繞組進(jìn)行更換④更換轉(zhuǎn)軸電機(jī)外殼帶電①電機(jī)外殼帶電一般是絕緣損壞②若引線絕緣破裂①更換損壞繞組②可包扎絕緣帶磁場(chǎng)故障①磁場(chǎng)圈短路或接線錯(cuò)誤所致①檢查并排除短路或接地故障電樞故障①電樞繞組引線與換向器連接錯(cuò)位②電樞繞組引線接反③電樞繞組斷路①找出中性線后移動(dòng)刷架或在浸漆前校正接線②從換向器上熔下接線改正后重焊③用壓降法查出故障點(diǎn)，若故障點(diǎn)在引線端則解開(kāi)綁扎線焊好即可；若故障在槽內(nèi)則要重繞。任務(wù)二步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)目標(biāo)：1、掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)；2、理解步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的原理；3、掌握步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的維修方法。圖5-8三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖

反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和一般旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)一樣，分為定子和轉(zhuǎn)子兩大部分。定子由硅鋼片疊成，裝上一定相數(shù)的控制繞組；轉(zhuǎn)子用硅鋼片疊成或用軟磁性材料做成凸極結(jié)構(gòu)。圖5-8所示為一臺(tái)三相反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。定子上有6個(gè)磁極，每?jī)蓚€(gè)相對(duì)的磁極上繞有一相控制繞組，即有A、B、C三相繞組。轉(zhuǎn)子上是4個(gè)均勻分布的凸齒，上面沒(méi)有繞組。ABC一、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)

步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理，其實(shí)就是電磁鐵的工作原理。如圖5-9所示。設(shè)先對(duì)A相繞組通電，B相和C相都不通電。由于磁通總是要沿著磁阻最小的路徑閉合。圖5-9a中轉(zhuǎn)子齒1和3的軸線與定子A極軸線對(duì)齊，即在電磁吸力作用下，將轉(zhuǎn)子1、3齒吸引到A極下，此時(shí)，因轉(zhuǎn)子只受徑向力而無(wú)切線力，故轉(zhuǎn)矩為零，轉(zhuǎn)子被自鎖在這個(gè)位置上，此時(shí)，B、C兩相的定子齒則和轉(zhuǎn)子齒在不同方向各錯(cuò)開(kāi)30o。隨后，如果A相斷電，B相控制繞組通電，則轉(zhuǎn)子齒就和B相定子齒對(duì)齊，轉(zhuǎn)子順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30o（見(jiàn)圖5-9b）。然后使B相斷電，C相通電，同理轉(zhuǎn)子齒就和C相定子齒對(duì)齊，轉(zhuǎn)子又順時(shí)針旋轉(zhuǎn)30o（見(jiàn)圖5-9c）?？梢?jiàn)，通電順序?yàn)锳—B—C—A時(shí)，轉(zhuǎn)子便按順時(shí)針?lè)较蛞徊揭徊睫D(zhuǎn)動(dòng)。每換接一次，則轉(zhuǎn)子前進(jìn)一個(gè)步距角(30o)。電流換接3次，磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)一周，轉(zhuǎn)子前進(jìn)一個(gè)齒距角（90o）。欲改變旋轉(zhuǎn)方向，則只要改變通電順序即可。例如通電順序改為A—C—B—A，轉(zhuǎn)子就反向轉(zhuǎn)動(dòng)。a)A相通電b)B相通電c)C相通電圖5-9反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理二、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的工作原理通電方式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的精度和轉(zhuǎn)速既取決于控制繞組通電的頻率，也取決于繞組通電方式，三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)一般有單三拍、單雙六拍及雙三拍等通電方式?！皢巍笔侵该看瓮姇r(shí)，只有一相繞組通電；“雙”是指每次有兩相繞組通電；而從一種通電狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種通電狀態(tài)叫做“一拍”，此時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的空間角度稱為步距角θs。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)若按A—B—C—A方式通電，因?yàn)槎ㄗ永@組為三相，每一次只有一相繞組通電，而每一個(gè)循環(huán)只有3次通電，故稱為三相單三拍通電方式。在這種通電方式下，三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角θs為30o，如圖5-10所示。如果按照A—AB—B—BC—C—CA—A的方式循環(huán)通電，就稱為三相六拍（或單雙六拍）方式，如圖5-10所示。a)A相通電b）A、B相通電c）B相通電圖5-10單、雙六拍工作示意圖1．步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的基本特點(diǎn)1）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)角與輸入的脈沖個(gè)數(shù)嚴(yán)格成正比，故控制輸入步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的脈沖個(gè)數(shù)就能控制位移量，且步距角?s愈小，控制精度越高。2）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速只取決于脈沖頻率、轉(zhuǎn)子齒數(shù)和拍數(shù)。當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的通電方式選定后，其轉(zhuǎn)速只與輸入脈沖頻率成正比，改變脈沖頻率就可以改變轉(zhuǎn)速，故可進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速范圍很寬。3）同時(shí)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)具有自鎖能力，可以實(shí)現(xiàn)停車時(shí)轉(zhuǎn)子定位，從而可省去機(jī)械制動(dòng)裝置。4）改變通電相序即可改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向。5）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)存在齒間相鄰誤差，但是不會(huì)產(chǎn)生累積誤差。6）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，啟動(dòng)、停止迅速。由于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)有這些特點(diǎn)，所以在開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)中獲得廣泛應(yīng)用。三、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的主要工作特性2．脈沖信號(hào)頻率特性當(dāng)脈沖信號(hào)頻率很低時(shí)，控制脈沖以矩形波輸入，電流波形比較接近于理想的矩形波。如果脈沖信號(hào)頻率增高，由于電動(dòng)機(jī)繞組中的電感有阻止電流變化的作用，因此電流波形發(fā)生畸變。在開(kāi)始通電瞬間，由于電流不能突變，其值不能立即升起，故使轉(zhuǎn)矩下降，使啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小，有可能啟動(dòng)不起來(lái)，在斷電的瞬間，電流也不能迅速下降，而產(chǎn)生反轉(zhuǎn)矩致使電動(dòng)機(jī)不能正常工作。如果脈沖頻率很高，則電流還來(lái)不及上升到穩(wěn)定值就開(kāi)始下降，于是，電流的幅值降低，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小，致使帶負(fù)載能力下降。故頻率過(guò)高會(huì)使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)不了或運(yùn)行時(shí)失步而停下。因此，對(duì)脈沖信號(hào)頻率是有限制的。3．轉(zhuǎn)子機(jī)械慣性機(jī)械慣性對(duì)瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)的物體要發(fā)生作用，當(dāng)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)從靜止到起步，由于轉(zhuǎn)子部分的機(jī)械慣性作用，轉(zhuǎn)子一下子轉(zhuǎn)不起來(lái)，因此，要落后于它應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度，如果落后不太大，還會(huì)跟上來(lái)，如果落后太多，或者脈沖頻率過(guò)高，電動(dòng)機(jī)將會(huì)啟動(dòng)不起來(lái)。另外，即使電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)，也不是每走一步都迅速地停留在相應(yīng)的位置，而是受機(jī)械慣性的作用，要經(jīng)過(guò)幾次振蕩后才停下來(lái)，如果這種情況嚴(yán)重，就可能引起失步。因此，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)都采用阻尼方法，以消除（或減弱）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的振蕩。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)又稱脈沖電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)的輸入信號(hào)是一系列的電脈沖。步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)框圖如圖5-11所示。圖5-11步進(jìn)驅(qū)動(dòng)裝置框圖四、反應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)裝置故障現(xiàn)象故障原因故障排除電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警有些系統(tǒng)會(huì)報(bào)警，顯示電動(dòng)機(jī)過(guò)熱。用手摸電動(dòng)機(jī)，會(huì)明顯感覺(jué)溫度不正常，甚至燙手①工作環(huán)境過(guò)于惡劣，環(huán)境溫度過(guò)高②參數(shù)選擇不當(dāng)，如電流過(guò)大，超過(guò)相電流③電壓過(guò)高①重新考慮機(jī)床應(yīng)用條件，改善工作環(huán)境②根據(jù)參數(shù)說(shuō)明書(shū)，重新設(shè)置參數(shù)③建議穩(wěn)壓電源驅(qū)動(dòng)器或步進(jìn)電動(dòng)機(jī)發(fā)出刺耳的尖叫聲，然后電動(dòng)機(jī)停止不轉(zhuǎn)①輸入脈沖頻率太高，引起堵轉(zhuǎn)②輸入脈沖的突調(diào)頻率太高③輸入脈沖的升速曲線不夠理想引起堵轉(zhuǎn)①降低輸入脈沖頻率②降低輸入脈沖的突調(diào)頻率③調(diào)整輸入脈沖的升速曲線電動(dòng)機(jī)故障①磁路混合式或永磁式轉(zhuǎn)子磁鋼退磁后以單步運(yùn)行或在失步區(qū)，如永磁單向旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的定向機(jī)構(gòu)損壞①更換電動(dòng)機(jī)工作過(guò)程中停車①驅(qū)動(dòng)電源故障②驅(qū)動(dòng)電路故障③電動(dòng)機(jī)故障繞組燒壞④電動(dòng)機(jī)線圈匝間短路或接地⑤雜物卡?、儆萌f(wàn)用表測(cè)量驅(qū)動(dòng)電源的輸出，更換驅(qū)動(dòng)器②發(fā)生脈沖電路故障更換驅(qū)動(dòng)器③更換電動(dòng)機(jī)④用萬(wàn)用表測(cè)量線圈間是否短路更換電動(dòng)機(jī)⑤可目測(cè)消除外界的干擾因素即在工作過(guò)程中，某軸有可能突然停止，俗稱“悶車”①驅(qū)動(dòng)器端故障②電動(dòng)機(jī)端故障，電動(dòng)機(jī)繞組碰到機(jī)殼，發(fā)生相間短路或者線頭脫落或者電動(dòng)機(jī)軸斷③電動(dòng)機(jī)定子與轉(zhuǎn)子之間的氣隙過(guò)大④負(fù)載過(guò)大或切削條件惡劣①檢查驅(qū)動(dòng)器，確保有輸出，②更換驅(qū)動(dòng)器，更換電動(dòng)機(jī)③專業(yè)電動(dòng)機(jī)維修人員調(diào)整好氣隙或更換電動(dòng)機(jī)④重新考慮負(fù)載和切削條件五、常見(jiàn)故障與分析步進(jìn)電動(dòng)機(jī)失步或多步①負(fù)載過(guò)大，超過(guò)電動(dòng)機(jī)的承載能力②負(fù)載忽大忽小，是否毛坯余量分配不均勻等③負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量過(guò)大，啟動(dòng)時(shí)失步、停車時(shí)過(guò)沖④傳動(dòng)間隙大小不均⑤傳動(dòng)間隙產(chǎn)生的零件有彈性變形⑥電動(dòng)機(jī)工作在震蕩失步區(qū)⑦干擾⑧電動(dòng)機(jī)故障，如定、轉(zhuǎn)子相檫，有的嚴(yán)重的情況，聽(tīng)聲音度可以感覺(jué)出來(lái)①重新調(diào)整加工程序切削參數(shù)②調(diào)整加工條件③可在不正式加工的條件下進(jìn)行試運(yùn)行，判斷是否有此想象發(fā)生，重新考慮負(fù)載的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量④進(jìn)行機(jī)械傳動(dòng)精度的檢驗(yàn)，進(jìn)行螺距誤差補(bǔ)償⑤重新考慮這種材料的工件的加工方案⑥分析電動(dòng)機(jī)速度及電動(dòng)機(jī)頻率調(diào)整加工切削參數(shù)⑦處理好接地，做好屏蔽處理⑧更換電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)已開(kāi)始就不轉(zhuǎn)①步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器與電動(dòng)機(jī)連線斷線，保險(xiǎn)絲是否熔斷，當(dāng)動(dòng)力線斷線時(shí)，二線式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)是不能轉(zhuǎn)動(dòng)的，但三相五線制電動(dòng)機(jī)仍可轉(zhuǎn)動(dòng)，但力矩不足。②驅(qū)動(dòng)器報(bào)警(過(guò)電壓、欠電壓、過(guò)電流、過(guò)熱)，驅(qū)動(dòng)器使能信號(hào)被封鎖，驅(qū)動(dòng)器電路故障③接口信號(hào)線接觸不良④系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)如：工作方式不對(duì)⑤電動(dòng)機(jī)卡死⑥長(zhǎng)期在潮濕場(chǎng)所存放，造成電動(dòng)機(jī)部分生銹⑦指令脈沖太窄、頻率過(guò)高、脈沖電平太低⑧安裝不正確⑨電動(dòng)機(jī)本身軸承等故障①確定連線正常，更換保險(xiǎn)絲，確保動(dòng)力線的連接正常②按相關(guān)報(bào)警方法解除，通過(guò)PLC觀察是否使能信號(hào)正常最好用交換法，確定是否驅(qū)動(dòng)器電路故障，更換驅(qū)動(dòng)器電路板或驅(qū)動(dòng)器③重新連接好信號(hào)線④依照參數(shù)說(shuō)明書(shū)，重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)⑤主要是機(jī)械故障，排除卡死的故障原因，經(jīng)驗(yàn)證，確保電動(dòng)機(jī)正常后，方可繼續(xù)使用⑥更換步進(jìn)電動(dòng)機(jī)⑦會(huì)出現(xiàn)尖叫后不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，按尖叫后不轉(zhuǎn)的故障處理⑧一般發(fā)生在新機(jī)調(diào)試時(shí)，重新安裝調(diào)成⑨重新進(jìn)行機(jī)械的調(diào)整電動(dòng)機(jī)不能旋轉(zhuǎn)①保險(xiǎn)絲是否熔斷②動(dòng)力線短線③參數(shù)設(shè)置不當(dāng)④電動(dòng)機(jī)卡死⑤生銹或故障①更換保險(xiǎn)絲②確保動(dòng)力線連接良好③依照參數(shù)說(shuō)明書(shū)，重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)④主要是機(jī)械故障，排除卡死的故障原因，經(jīng)驗(yàn)證，確保電動(dòng)機(jī)正常后，方可繼續(xù)使用⑤更換步進(jìn)電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)尖叫①CNC中與伺服驅(qū)動(dòng)有關(guān)的參數(shù)設(shè)定、調(diào)整不當(dāng)引起的①正確設(shè)置參數(shù)電動(dòng)機(jī)發(fā)熱異常①動(dòng)力線R、S、T連線不搭配①正確連接R、S、T線工作噪聲特別大，低頻旋轉(zhuǎn)時(shí)有進(jìn)二退一現(xiàn)象，高速上不去①檢查相序②電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在低頻區(qū)或共振區(qū)③純慣性負(fù)載、正反轉(zhuǎn)頻繁①正確連接動(dòng)力線②分析電動(dòng)機(jī)速度及電動(dòng)機(jī)頻率后，調(diào)整加工切削參數(shù)③重新考慮機(jī)床的加工能力圖5-12KT350步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的外形及接口圖圖5-13撥動(dòng)開(kāi)關(guān)示意圖控制信號(hào)輸入插座2-電源指示燈3-脈沖信號(hào)指示燈4-電動(dòng)機(jī)輸入端接線端子5-驅(qū)動(dòng)電源接線端子6-四位撥動(dòng)開(kāi)關(guān)CBA六、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用任務(wù)三伺服電動(dòng)機(jī)的應(yīng)用與維修任務(wù)目標(biāo)：1、掌握伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)；2、理解伺服電動(dòng)機(jī)的原理；3、掌握伺服電動(dòng)機(jī)的維修方法。1.直流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)直流伺服電動(dòng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與普通他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)一樣，所不同的是直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞電流很小，換向并不困難，因此都不裝換向磁極，并且轉(zhuǎn)子做得很細(xì)長(zhǎng)，氣隙較小，磁路不飽和，電樞電阻較大。為了滿足自動(dòng)控制系統(tǒng)的要求，減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，其電樞結(jié)構(gòu)常用型式有無(wú)槽電樞、盤(pán)型電樞、空心杯電樞等。結(jié)構(gòu)圖如圖5-14所示。1).盤(pán)形電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)定子是由永久磁鋼和前后磁軛組成的，轉(zhuǎn)軸上裝有圓盤(pán)。電機(jī)的氣隙位于圓盤(pán)的兩側(cè)，圓盤(pán)上有電樞繞組，繞組可分為印制繞組和繞線盤(pán)式繞組兩種形式。盤(pán)形電樞上電樞繞組中的電流沿徑向流過(guò)圓盤(pán)表面，并與軸向磁通相互作用而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩。5-14盤(pán)形電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)一、直流伺服電動(dòng)機(jī)2).無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)的電樞鐵心為光滑圓柱體，其上不開(kāi)槽，電樞繞組直接排列在鐵心表面，與電樞鐵心粘成一個(gè)整體，定轉(zhuǎn)子間氣隙大。定子磁極采用永久磁鐵或電磁式結(jié)構(gòu)。這種電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大，動(dòng)態(tài)性能較差。結(jié)構(gòu)如圖5-15a）所示。3).空心杯電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)由一個(gè)外定子和一個(gè)內(nèi)定子構(gòu)成定子磁路。通常外定子由兩個(gè)半圓形的永久磁鐵組成，而內(nèi)定子則由圓柱形的軟磁材料制成?？招谋姌惺且粋€(gè)用非磁性材料制成的空心杯形圓筒，直接裝在電機(jī)軸上。當(dāng)電樞繞組流過(guò)一定的電流時(shí)，空心杯電樞能在內(nèi)定子間的氣隙中旋轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。結(jié)構(gòu)如圖5-15b）所示。a）無(wú)槽電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)b）空心杯電樞直流伺服電動(dòng)機(jī)圖5-15直流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖2.直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方式直流伺服電動(dòng)機(jī)的控制方法有兩種：一種是電樞控制，就是改變電樞繞組電壓的大小與方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制；另一種是磁場(chǎng)控制，通過(guò)改變勵(lì)磁繞組電壓的大小與方向?qū)崿F(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)向的控制，這種控制方式主要針對(duì)電磁式直流伺服電動(dòng)機(jī)。后者控制性能不如前者，所以很少采用。下面只介紹電樞控制時(shí)的直流伺服電動(dòng)機(jī)特性。電樞控制是勵(lì)磁電壓不變，控制電樞電壓的控制方式。電樞控制圖如圖5-16所示。圖5-16直流伺服電動(dòng)機(jī)電樞控制圖3、直流伺服電動(dòng)機(jī)的故障診斷及維修故障現(xiàn)象故障原因故障排除低速加工時(shí)工件表面有大的振紋①速度環(huán)增益設(shè)定不當(dāng)②電動(dòng)機(jī)的永磁體被局部去磁③電動(dòng)機(jī)性能下降，紋波過(guò)大①檢查增益參數(shù)是否與要求一致依照參數(shù)說(shuō)明書(shū)，正確設(shè)置參數(shù)②采用交換法，判斷重新充磁或更換永磁體更換電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)、停車或變速時(shí)有振動(dòng)①脈沖編碼器不良②繞組內(nèi)部短路或繞組對(duì)地短路③電動(dòng)機(jī)接觸不良①測(cè)量脈沖編碼器的反饋信號(hào)，更換脈沖編碼器②排除短路點(diǎn)，處理好屏蔽與接地③重新調(diào)整、安裝電動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行噪聲大①換向器接觸面的粗糙，換向器的局部短路②軸向間隙過(guò)大①可拆卸下來(lái)后，目測(cè)檢驗(yàn)更換換向器②在數(shù)控裝置端進(jìn)行機(jī)床的螺距誤差補(bǔ)償與反向間隙補(bǔ)償直流伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)熱報(bào)警①負(fù)載過(guò)大②換向器絕緣不正常或內(nèi)部短路③磁鋼去磁④制動(dòng)器不釋放⑤溫度檢測(cè)開(kāi)關(guān)不良①校核工作負(fù)載是否過(guò)大改善切削條件，重新考慮切削負(fù)載。②由于切削液和電刷灰引起換向器絕緣不正常做好電動(dòng)機(jī)的密封處理，定期清理電刷。③由于電樞電流大于磁鋼去磁最大允更換磁鋼④電動(dòng)機(jī)制動(dòng)線圈斷線、制動(dòng)器為松開(kāi)、制動(dòng)摩擦片間隙調(diào)整不當(dāng)，更換制動(dòng)器或調(diào)整制動(dòng)摩擦片的間隙，制動(dòng)電路故障依次排查制動(dòng)電路。⑤確保正常一般用手摸能感覺(jué)到溫度更換溫控開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)時(shí)有大的沖擊①負(fù)載不均勻②測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)輸出電壓突變③輸出給電動(dòng)機(jī)電壓的波紋太大④電樞繞組內(nèi)部短路⑤電樞繞組對(duì)地短路⑥脈沖編碼器不良①可目測(cè)和分析，改善切削條件②更換測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)③采用穩(wěn)壓電源④更換驅(qū)動(dòng)器⑤排除短路點(diǎn)，處理好屏蔽與接地⑥更換編碼器直流伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)。①依次用萬(wàn)用表測(cè)量動(dòng)力線R、S、T端子，檢查動(dòng)力線是否斷線或接觸不良②使能信號(hào)（ENABLE）沒(méi)有送到速度控制單元，如果沒(méi)有使能信號(hào)，通常驅(qū)動(dòng)器上的PRDY指示燈不亮③永磁體脫落，速度指令電壓（VCMD）為零，測(cè)量數(shù)控裝置的速度指令電壓輸出端口是否有輸出，如果數(shù)控裝置端有輸出，測(cè)量速度指令線的驅(qū)動(dòng)器端是否有電壓④制動(dòng)器未松開(kāi)，檢查制動(dòng)器，依次排查制動(dòng)電路⑤用交換法判斷電動(dòng)機(jī)是否有故障①正確連接動(dòng)力線②確保使能的條件，正常使能確保數(shù)控裝置由指令電壓輸出，確保指令輸出電壓傳輸?shù)轿唬鄹鼡Q永磁體或電動(dòng)機(jī)④確保制動(dòng)器能工作正常，更換制動(dòng)器⑤更換電動(dòng)機(jī)1、結(jié)構(gòu)永磁式交流伺服電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖如圖5-17所示。主要由定子、轉(zhuǎn)子和檢測(cè)元件組成。其中定子具有齒槽，內(nèi)有三相繞組，形狀與普通異步電動(dòng)機(jī)的定子相同，但其外形多呈多邊形，且無(wú)外殼，以利于散熱，從而避免電動(dòng)機(jī)發(fā)熱對(duì)機(jī)床精度的影響。轉(zhuǎn)子由多塊永久磁鐵和沖片組成，這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是氣隙磁通密度較高，極數(shù)較多。圖5-17永磁式交流伺服電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1-定子2