电动机异常判断攻略 —— 看,听,闻,摸四种方法能及时预防和排除故障,保证电动机的安全运行。
一、 看
观察电动机运行过程中有无异常,主要表现为一下几种情况
1. 定子绕组短路时,可能看到电动机冒烟;
2. 电动机严重过载或缺相运行时,转速会变慢而且有较沉重的“嗡嗡”声;
3. 电动机正常运行时,但突然停止时,会看到接线松脱处冒火花;保险丝熔断或某部件被卡住的现象;
4. 若电动机剧烈振动,则可能是传动装置被卡住或电动机固定不良;
5. 若电动机内接触点和连接处有变色、烧痕和烟迹等,则说明可能有局部过热、导体连接处接触不良或绕组烧毁等;
二、 听
电动机正常运行时应发出均匀且较轻的“嗡嗡”声,无杂音和特别的声音。若发出的噪声太大,包括电磁噪声,轴承杂音,通风噪声,机械摩擦声扽个,均可能是故障先兆或故障现象。
1. 对于电磁噪声,如果电动机发出忽高忽低且沉重的声音,则原因可能是一下几种:
(1) 定子和转子间气隙不均匀,此声音忽高忽低且高低音间隙时间不变,这是轴承磨损从而使定子与转子不同心所致;
(2) 三项电流不平衡。这是三相绕组存在误接地,短路和接触不良等原因,若声音很沉闷则说明电动机严重过载或缺相运行;
(3) 铁芯松动。电动机在运行中因振动使铁芯固定螺栓松松造成铁芯硅钢片松松,发出噪声。
2. 对于轴承杂声,应在电动机运行中经常监听。监听方法是:将螺丝刀一端顶在轴承安装部位,另一端贴近耳朵,便可听到轴承运转声。若声音为连续而细小的“沙沙”声,不会有忽高忽低的变化及金属摩擦声,则轴承是正常运行,若出现一下几种声音则为不正常现象:
(1)轴承运行时有“吱吱”声,这事金属摩擦声,一般为轴承缺油所致,应拆开轴承加注适量润滑脂;
(2)若出现“唧哩”声,这是滚珠转动时发出的声音,一般为润滑脂干涸或缺油引起,可加注适量油脂;
(3)若出现“喀喀”声,或“喀吱”声,则为轴承内滚珠不规则运动而产生的声音,这是轴承内滚珠损坏或电动机长期不用,润滑脂干涸所致。
3. 若传动机构和被传动机构发出连续而忽高忽低的声音,可以分为一下几种情况处理:
(1)周期性“啪啪”声,为皮带接头不平滑引起;
(2)周期性“咚咚”声,为联轴器或皮带轮与轴间松动以及键或键槽磨损引起;
(3)不均匀的碰撞声,为风叶碰撞风扇罩引起。
三、 闻
通过闻电动机的气味也能判断及预防电动机的故障。若发现有人、特殊的油漆味,说明电动机内部温度过高,若发现有很重的糊味或焦臭味,则可能是绝缘层被击穿或绕组已烧毁。
四、 摸
摸电动机一些部位的温度也可以判断电动机故障原因。为确保安全,用手模时应用手背去碰触电机外壳、轴承周围部分,若发现温度异常,其原因可能是一下几种:
1. 通风不良。如风扇脱落。通风道堵塞等;
2. 过载。致使电流过大而使定子绕组过热;
3. 定子绕组匝间短路或三相电流不平衡;
4. 频繁启动或制动;
5. 若轴承周围温度过高,则可能好似轴承损坏或缺油所致。<发于2014-11-25>
步进电机是一种离散运动的装置,它和现代数字控制技术有着本质的联系。在目前国内的数字控制系统中,步进电机的应用十分广泛。随着全数字式交流伺服系统的出现,交流伺服电机也越来越多地应用于数字控制系统中。为了适应数字控制的发展趋势,运动控制系统中大多采用步进电机或全数字式交流伺服电机作为执行电动机。虽然两者在控制方式上相似(脉冲串和方向信号),但在使用性能和应用场合上存在着较大的差异。现就二者的使用性能作一比较。
一、控制精度不同
两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72 °、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。
三、矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA 400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。
<发于2014-04-25>
自2008年以来,工业机器人在中国的销量迅速放大,2012年销售量已经达到23000台。工业机器人保有量从2000年的3500台跃升至近10万台。这些增长需求主要来自于汽车、金属、电子和机械制造等行业。
在所有应用领域中,工业机器人的渗透率还不足12%,市场需求潜力巨大,尤其在中国市场,随着制造成本增加、人口红利开始消退,以机器人替代人工的需求上升,将带动整个制造设备和技术升级。
工业机器人的控制系统和自动化产品主要涉及伺服电机、减速机、控制器和传感器等。而伺服电机可以分为两大块,一块是电机本体,一块则是运动控制系统。
电机
电机用于驱动机器人的关节,要求是要有最大功率质量比和扭矩惯量比、高启动转矩、低惯量和较宽广且平滑的调速范围。特别是像机器人末端执行器(手爪)应采用体积、质量尽可能小的电动机,尤其是要求快速响应时,伺服电动机必须具有较高的可靠性,并且有较大的短时过载能力。
目前,高启动转矩、大转矩、低惯量的交、直流伺服电动机在工业机器人中得到广泛的应用。
伺服控制系统
是一种以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,例如数控机床、机器人等。使用在伺服系统中的驱动电机要求具有响应速度快、定位准确、转动惯量(使用在机电系统中的伺服电机的转动惯量)较大。为了能够和丝杠等机械部件直接相连,伺服电机有一种专门的小惯量电机,为了得到极高的响应速度。但这类电机的过载能力低,当使用在进给伺服系统中时,必须加减速装置。
工业机器人电动伺服系统的一般结构为三个闭环控制,即电流环、速度环和位置环。一般情况下,对于交流伺服驱动器,可通过对其内部功能参数进行人工设定而实现位置控制、速度控制、转矩控制等多种功能。<发于2014-07-21>
三、矩频特性不同
步进电机的输出力矩随转速升高而下降,且在较高转速时会急剧下降,所以其最高工作转速一般在300~600RPM。交流伺服电机为恒力矩输出,即在其额定转速(一般为2000RPM或3000RPM)以内,都能输出额定转矩,在额定转速以上为恒功率输出。
四、过载能力不同
步进电机一般不具有过载能力。交流伺服电机具有较强的过载能力。以松下交流伺服系统为例,它具有速度过载和转矩过载能力。其最大转矩为额定转矩的三倍,可用于克服惯性负载在启动瞬间的惯性力矩。步进电机因为没有这种过载能力,在选型时为了克服这种惯性力矩,往往需要选取较大转矩的电机,而机器在正常工作期间又不需要那么大的转矩,便出现了力矩浪费的现象。
五、运行性能不同
步进电机的控制为开环控制,启动频率过高或负载过大易出现丢步或堵转的现象,停止时转速过高易出现过冲的现象,所以为保证其控制精度,应处理好升、降速问题。交流伺服驱动系统为闭环控制,驱动器可直接对电机编码器反馈信号进行采样,内部构成位置环和速度环,一般不会出现步进电机的丢步或过冲的现象,控制性能更为可靠。
六、速度响应性能不同
步进电机从静止加速到工作转速(一般为每分钟几百转)需要200~400毫秒。交流伺服系统的加速性能较好,以松下MSMA
400W交流伺服电机为例,从静止加速到其额定转速3000RPM仅需几毫秒,可用于要求快速启停的控制场合。
综上所述,交流伺服系统在许多性能方面都优于步进电机。但在一些要求不高的场合也经常用步进电机来做执行电动机。所以,在控制系统的设计过程中要综合考虑控制要求、成本等多方面的因素,选用适当的控制电机。<发于2014-07-02>
一、控制精度不同
两相混合式步进电机步距角一般为3.6°、 1.8°,五相混合式步进电机步距角一般为0.72
°、0.36°。也有一些高性能的步进电机步距角更小。如四通公司生产的一种用于慢走丝机床的步进电机,其步距角为0.09°;德国百格拉公司(BERGER
LAHR)生产的三相混合式步进电机其步距角可通过拨码开关设置为1.8°、0.9°、0.72°、0.36°、0.18°、0.09°、0.072°、0.036°,兼容了两相和五相混合式步进电机的步距角。
交流伺服电机的控制精度由电机轴后端的旋转编码器保证。以松下全数字式交流伺服电机为例,对于带标准2500线编码器的电机而言,由于驱动器内部采用了四倍频技术,其脉冲当量为360°/10000=0.036°。对于带17位编码器的电机而言,驱动器每接收217=131072个脉冲电机转一圈,即其脉冲当量为360°/131072=9.89秒。是步距角为1.8°的步进电机的脉冲当量的1/655。
二、低频特性不同
步进电机在低速时易出现低频振动现象。振动频率与负载情况和驱动器性能有关,一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由步进电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当步进电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。
交流伺服电机运转非常平稳,即使在低速时也不会出现振动现象。交流伺服系统具有共振抑制功能,可涵盖机械的刚性不足,并且系统内部具有频率解析机能(FFT),可检测出机械的共振点,便于系统调整。<发于2014-07-02>
随着我国经济的高速发展,电子变压器一步步运用到各个电子行业,从品牌数量来看,电子变压器行业内资品牌占70%以上,但从市场份额来看,却只有24%左右,虽然电子变压器内资品牌的市场份额在快速扩大,但大部分市场仍被十余个欧美品牌。目前该行业已初具规模,且发展潜力十分可观。
从生产领域的角度来看,电子变压器行业存在三个主要问题:
一、质量观念不强
变压器生产属于劳动密集型行业,大约70%的工作需要人工作业完成。由于企业的质量意识不强,对产品质量的培训和管理不够,造成内、外部质量问题时有发生。
二、一些厂家的研发、设计能力不足
由于国内许多企业受到开发能力的限制,缺乏原始积累数据,设计具有一定的盲目性。甚至部分变压器企业由于资金和人力限制,经常将别人的先进技术和生产图纸直接拷贝过来,但未完全吸收和消化,由于在一些环节的处理和细节的控制上存在问题,而导致产品质量出现缺陷。
三、材料以次充好
变压器行业分析指出,部分变压器企业为了眼前利益以旧变压器更换外壳,翻新后充当新变压器,有的变压器绕组用铝线代铜线销售,铁心使用废旧硅钢片(俗称二次片)。这些以次充好的造假行为,严重影响到整个行业的正常经营秩序,企业之间恶性低价竞争,导致产品质量恶性循环,对诚信经营的企业构成极大伤害。因造假而导致变压器挂网投运后,会带来严重的质量隐患和高损耗,并带来环境污染。<发于2014-07-02>