3.7　交流伺服电动机的使用与维修

3.7.1　交流伺服电动机使用注意事项

（1）交流伺服电动机的使用原则

①交流伺服电动机的电源是两相的，但通常的电源是三相的或是单相的，这样就要将电源移相之后才能使用。对于三相有中线的电源，可取一相电压及其他两相之间的线电压分别作为励磁电压和控制电压；对于三相无中线的电源，可利用三相变压器二次的相电压和线电压形成90°相位移的电源系统。如果只有单相电源，则需要通过移相电容产生两相电源，通过对电容值的合理选择，可以使励磁电压和控制电压正好相差90°电角度。通常，移相电容为零点几微法到几十微法。

②在控制系统中，控制信号通常通过放大器加到交流伺服电动机的控制绕组上。这样，大的控制电流和控制功率就会增大放大器的负担，使放大器的体积和质量增大。可以通过在控制绕组两端并联电容的方法，提高控制相的功率因数，从而减小放大器输出的无功电流，减小放大器的负担。

③交流伺服电动机为了满足控制性能的要求，转子电阻通常都设计得比较大，而且经常工作在低速段和不对称状态，因此它的损耗比一般电动机大，发热多，效率低。为了保证其温升不超过允许值，在安装时应改善散热条件，如将电动机安装在面积足够大的金属支架上，以保证通风良好，远离其他热源。

（2）交流伺服电动机使用注意事项

①50Hz工频的伺服电动机多为2或4极高速电动机，400Hz中频的多为4、6、8极的中速电动机，更多极数的慢速电动机是很不经济的。

②为了提高速度适应性能，减小时间常数，应设法提高启动转矩，减小转动惯量，降低启动电压。

③伺服电动机的启动和控制十分频繁，且大部分时间在低速下运行，所以需要注意散热问题。

④输入阻抗随转速上升而变大，功率因数变小。额定电压越低、功率越大的伺服电动机，输入阻抗越小。

3.7.2　交流伺服电动机的维修

（1）交流伺服电动机的维护保养

①交流伺服电动机应按照制造厂提供的使用维护说明书中的要求正确存放、使用和维护。对于超过制造厂保证期的交流伺服电动机，必须对轴承进行清洗并更换润滑油脂，有时甚至需要更换轴承。经过这样的处理并重新进行出厂项目的性能测试后，便可以作为新出厂的电动机来使用。

②要防止人体触及电动机内部危险部件，以及外来物质的干扰，保证电动机正常工作。但大部分切削液、润滑液等液态物质渗透力很强，电动机长时间接触这些液态物质，很可能会导致不能正常工作或使用寿命缩短。因此，在电动机安装使用时需采取适当的防护措施，尽量避免接触上述物质，更不能将其置于液态物质里浸泡。

③当电动机电缆排布不当时，可能导致切削液等液态物质沿电缆导入并积聚到插接件处，继而引起电动机故障，因此在安装时尽量使电动机插接件侧朝下或超出水平方向布置。

④当电动机插接件侧朝水平方向时，电缆在接入插接件前需作滴状半圆形弯曲。

⑤当由于机器的结构关系，难以避免要求电动机接插件侧朝上时，需采取相应的防护措施。

交流伺服电动机因为没有电刷之类的滑动接触，故其机械强度高、可靠性高、寿命长，只要使用恰当，使用中故障率通常较低。

（2）交流伺服电动机的检修

①交流伺服电动机的基本检查。原则上说，交流伺服电动机不需要维修，因为它没有易损件。但由于交流伺服电动机内含有精密检测器，因此，当发生碰撞、冲击时可能会引起故障，维修时应对电动机做如下检查。

a.是否受到任何机械损伤。

b.旋转部分是否可用手正常转动。

c.带制动器的电动机，制动器是否正常。

d.是否有任何松动螺钉或间隙。

e.是否安装在潮湿、温度变化剧烈和有灰尘的地方。

②交流伺服电动机维修完成后，安装伺服电动机要注意以下几点。

a.由于伺服电动机防水结构不是很严密，如果切削液、润滑油等渗入内部，会引起绝缘性能降低或绕组短路，因此，应尽可能避免切削液的飞溅。

b.当伺服电动机安装在齿轮箱上时，加注润滑油时应注意齿轮箱的润滑油油面高度必须低于伺服的输出轴，防止润滑油渗入电动机内部。

c.固定伺服电动机联轴器、齿轮、同步带等连接件时，在任何情况下，作用在电动机上的力不能超过电动机容许的径向、轴向负载。

d.按说明书规定，对伺服电动机和控制电路之间进行正确的连接（见机床连接图）。连接中的错误，可能引起电动机的失控或振荡，也可能使电动机或机械件损坏。当完成接线后，在通电之前，必须进行电源线和电动机壳体之间的绝缘测量，测量用500V兆欧表进行。然后，再用万能表检查信号线和电动机壳体之间的绝缘。注意：不能用兆欧表测量脉冲编码器输入信号的绝缘。