保持伺服電機在最佳狀態下運行，對于任何工業企業，尤其是機器人或數控機床等行業的企業是至關重要的，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。

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歸因于軸承問題。其具體表現多種多樣，輕則電機轉動時產生抖動、異響等，重則導致電機轉軸卡死。

值得注意的是，軸承故障如未得到及時的處理，通常還會帶來次生損害。例如，軸承銹蝕的碎屑飛入制動器或電機編碼器，造成更加嚴重的損失。

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：

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）

過度的振動和沖擊

超速運行

軸電流

過熱（導致潤滑損失）

潮濕或進液

污染物（例如，使用不相容的潤滑脂，水冷凝，灰塵/污垢污染）

處理方法：

在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

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

對伺服電機進行預防性維護

2

軸封磨損

可能的原因

意外損壞

正常磨損

處理方法：

預防性維護

根據使用情況，建議每 3 個月替換一次，最長不超過 12 個月。

3

定子及繞組問題

當繞組發生故障時，電機的一部分會發生短路，導致電機內部燒灼。

可能的原因

過載

過壓

缺相

錯誤的接線

不恰當的驅動參數設置

環境溫度過高

冷卻裝置失靈

物理損壞

處理方法：

在使用伺服電機時不能長時間超過額定負載運行

監控電流及電流隨時間的積累

監控繞組溫度

4

轉子及轉軸問題

故障現象

轉軸斷裂、變形

磁片脫落

可能的原因

過量的振動（例如，徑向錯位，軸向推壓，高度可變的占空周期）

過多的啟動或反轉次數，或者啟動/反轉之間的間隔太短

過熱（例如，高環境溫度，過載或轉子鎖定操作）

意外的碰撞

對策 ：

在額定的負載下運行

避免意外的碰撞

5

電機反饋裝置（旋轉變壓器、編碼器等）問題

故障現象

零位（圈數）丟失

旋轉變壓器或編碼器磨損

玻璃碼盤碎裂

編碼器電氣故障

可能的原因

對于采用后備電池的編碼器，使用的過程中可能隨著電池電量的耗盡而產生零位丟失的情形，應當首先檢查電池狀態。

作為前述電機軸承故障的次生損壞，電機軸承問題也會導致編碼器或旋轉變壓器的機械磨損。

長期的電機軸電流不僅可能作用于電機本身的軸承，也將危害到編碼器內置的軸承，造成編碼器軸承的燒灼和損壞。

電機運輸或者安裝過程中的沖擊和振動，很容易導致光學編碼器的玻璃碼盤碎裂。尤其是給電機軸加裝鍵銷、皮帶輪或聯軸器的時候，一定不能敲擊電機軸。

編碼器除了錯誤的接線以外，不恰當的布線引起的電磁干擾問題也是導致編碼器電氣故障的主要原因之一。

對策：

取決于具體應用環境，電池的壽命通常為一年或數年。定期更換電池，可以減少這類意外風險。或者，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。

電機的安裝過程中，例如加裝皮帶輪或聯軸器時，如果不可避免敲擊，可以考慮先將編碼器拆下保存，待全部機械安裝完成后再安裝編碼器。這樣的話，需要在伺服驅動器中重新調整編碼器的相位角。

另一種預防碼盤故障的辦法是，采用近年來開始流行的金屬碼盤編碼器。與玻璃碼盤相比，金屬碼盤的抗振動和抗沖擊性能要提高很多，而在分辨率和精度上則可以與玻璃碼盤旗鼓相當。

6

制動裝置（抱閘）問題

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

來自故障軸承的異物侵入，是常見的引起制動器異響的主要原因。

其次，由于制動器驅動電路的故障而造成的制動器在失電狀態下強行運轉，也會導致制動器的損壞。

對策：值得注意的是，作為電機的靜止保持裝置，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，這樣會加速制動器的磨損。

7

冷卻裝置問題

大部分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，也常見風冷或者液冷。

故障現象

風扇抖動或堵轉

冷卻液滲漏

可能的原因

大多數風扇故障的罪魁禍首都是灰塵。這是因為灰塵隨著時間的推移，會積累在風扇的葉片上。風葉負荷的增加會導致振動繼而損壞。

大多數的冷卻液滲漏都發生在連接處，密封失效通常是問題的關鍵。

意外撞擊造成的物理損傷。

對策

為風扇增加濾網并定期更換

定期檢查冷卻裝置

8

電氣連接裝置

這里包括接線端子盒和插座。

故障現象及原因

作為非磨損件，連接裝置的故障多為機械損壞。

對策：使用時應多加小心，盡量避免意外。

9

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。電機工作一段時間后，頻繁的加減速可導致聯軸器或皮帶變松或滑動，這時候應該再次檢查。

故障現象及原因

在安裝聯軸器和皮帶輪過程中，如果軸受到劇烈沖擊，則可能對電機軸承和/或編碼器造成致命的損壞。

對策：因此在安裝或拆卸過程中，嚴禁使用工具敲擊軸、聯軸器或滑輪。嘗試從電機軸上拆下任何設備時，應使用液壓裝置從軸端頂出。

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；當竄動發生在由正方向運動與反方向運動的換向瞬間時，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：大多發生在起動加速段或低速進給時，一般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。尤其要注意的是，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，這時就會產生過流報警。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，這時因為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（KNDSD200出廠標準設置PA17：400，位置超差檢測范圍），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小；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；???

（6）電動機不轉：數控系統到伺服驅動器除了聯結脈沖+方向信號外，還有使能控制信號，一般為DC+24?V繼電器線圈電壓。伺服電動機不轉，常用診斷方法有：檢查數控系統是否有脈沖信號輸出；檢查使能信號是否接通；通過液晶屏觀測系統輸入/出狀態是否滿足進給軸的起動條件；對帶電磁制動器的伺服電動機確認制動已經打開；驅動器有故障；伺服電動機有故障；伺服電動機和滾珠絲杠聯結聯軸節失效或鍵脫開等。