发布者：WJJ    来源：上海仰光电子科技有限公司     发布时间：2025-8-12

一、故障核心原因分类

1. 机械结构异常

• 联轴器 / 连接部件问题：
  • 联轴器安装不对中（径向偏差＞0.1mm 或轴向偏差＞0.2mm），导致旋转时产生周期性应力；
  • 联轴器螺丝松动、弹性体老化（如橡胶垫开裂），或刚性联轴器磨损；
  • 电机轴与负载轴（如丝杠、齿轮轴）不同心，形成 “别劲” 现象。
• 负载与轴承问题：
  • 负载（如传送带、滚珠丝杠）存在卡阻、偏心或不平衡（如齿轮箱内齿轮磨损导致啮合间隙过大）；
  • 电机轴承磨损（滚珠 / 滚道剥落）、润滑脂干涸或混入异物（如金属碎屑），转动时产生 “卡顿 - 冲击” 循环；
  • 电机端盖固定螺丝松动，导致电机运行时壳体共振。

2. 电气系统故障

• 电机绕组问题：
  • 三相绕组匝间短路、局部接地（如漆包线破损），导致三相电流不平衡（偏差＞10%），产生脉动电磁力；
  • 绕组接线错误（如 U、V、W 相序接反）或端子松动，造成缺相运行。
• 编码器反馈异常：
  • 编码器码盘污染（油污、灰尘）、码道磨损，导致 A/B 相脉冲信号丢失或错相；
  • 编码器线缆屏蔽层断裂、接头氧化，引入高频干扰（信号出现毛刺、跳变）；
  • 编码器供电电压不稳（如 5V 电源纹波过大），导致信号输出异常。
• 电源与驱动器问题：
  • 输入电源缺相、电压波动（如 ±15% 以上），或驱动器内部电源模块滤波不良；
  • 驱动器输出端接线松动，导致电机端电压忽高忽低。

3. 控制参数不匹配

• 位置环 / 速度环增益（如 P-Gain、I-Gain）过高，导致系统响应过快，形成 “超调 - 回调” 振荡；
• 负载惯量比（电机惯量：负载惯量）设置错误（如实际负载惯量大但参数设小），导致系统抗扰动能力差；
• 低通滤波参数设置过小，未能过滤高频干扰信号，引发电流波动。

二、分步维修排查流程

步骤 1：机械连接与负载检查（最易忽略，优先排查）

1. 静态检查：
   • 断电后，手动转动电机轴和负载（如丝杠、齿轮），感受是否有卡顿、异响或阻力突变：
     • 若转动顺滑但电机运行时抖动，可能是联轴器不对中；
     • 若转动有 “沙沙声” 或周期性卡顿，可能是轴承磨损；
     • 若负载端转动卡滞（如丝杠生锈），直接定位负载问题。
   • 检查联轴器：拆除电机与负载的连接，观察联轴器是否有裂纹、弹性体老化，用百分表校准对中（径向跳动≤0.05mm，轴向窜动≤0.1mm）。
2. 隔离负载测试：
   • 断开电机与负载的连接，单独给电机通电运行（低速→高速）：
     • 若抖动消失，说明故障在负载或联轴器（重新安装联轴器，修复负载卡滞）；
     • 若仍抖动，说明故障在电机本体或电气系统。

步骤 2：电机本体与电气检测

1. 电机绕组检测：
   • 用万用表测三相绕组电阻（U-V、V-W、W-U）：正常应三相平衡（偏差≤5%），若某相电阻为 0（短路）或无穷大（开路），需重绕绕组或更换电机；
   • 用兆欧表测绝缘：绕组与机壳间绝缘电阻应≥100MΩ（500V 兆欧表），若＜10MΩ，说明绕组接地（需修复绝缘或更换绕组）。
2. 编码器信号检测：
   • 连接驱动器软件（如科尔摩根 SERVOSTAR Studio），监控编码器反馈数据：运行时位置反馈是否连续，有无跳变（正常应平滑递增 / 递减）；
   • 用示波器测编码器 A、B 相信号：正常为方波，占空比 50%±10%，无毛刺；若信号缺失或杂波多，清洁码盘（用无水酒精擦拭）或更换编码器（注意型号匹配，如 1024 线增量式）。
3. 电源与驱动器检查：
   • 用万用表测驱动器输入电压（如 AC 220V 或 380V），确保三相平衡（偏差≤5%）；
   • 检查驱动器输出端接线：U、V、W 端子是否紧固，有无烧蚀痕迹（氧化会导致接触电阻过大）。

步骤 3：控制参数调试（排除硬件问题后进行）

1. 增益参数优化：
   • 降低位置环比例增益（P）和速度环比例增益，若抖动减轻，说明原参数过高（逐步调高至临界无振荡值）；
   • 启用驱动器 “自动增益调整” 功能（如科尔摩根的 Auto-tuning），让系统自动匹配负载特性。
2. 惯量比与滤波设置：
   • 重新设置负载惯量比（通过驱动器参数监控实际惯量，设置为电机惯量的 5-10 倍，具体按手册）；
   • 增加速度环低通滤波频率（如从 100Hz 调至 200Hz），抑制高频振动。

三、维修注意事项

• 安全操作：维修前断开所有电源，等待驱动器电容放电（至少 10 分钟），避免触电；拆卸电机时禁止用铁锤敲击轴端，防止编码器损坏。
• 部件更换规范：
  • 轴承更换需用同型号（如 SKF、NSK 的深沟球轴承），安装时加热轴承至 80-100℃（避免硬敲），并涂抹高温润滑脂；
  • 编码器更换后需重新校准零位（通过驱动器 “回零” 功能），确保反馈信号与电机旋转同步。
• 专业支持：若绕组重绕、编码器校准等操作无经验，建议联系科尔摩根授权维修中心，避免二次损坏。

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