发布者：WJJ    来源：上海仰光电子科技有限公司     发布时间：2025-8-21

一、故障原因定位（先区分 “正常发热” 与 “异常发烫”）

• 若温度≤105℃且稳定（无持续上升），可能是正常负载下的能量损耗（允许范围）；
• 若温度＞120℃，或短时间（10 分钟内）快速攀升，或局部（如轴承端、定子绕组处）温度显著高于其他部位，则为异常发烫，核心原因如下：

1. 机械损耗过大（摩擦生热，多伴随异响或振动）

• 轴承磨损 / 润滑不良：前后轴承（深沟球轴承）因滚珠磨损、保持架断裂或润滑脂干涸，转动时摩擦阻力增大，机械能转化为热量，表现为轴端温度明显偏高（比壳体高 10-20℃），转动时手感卡顿或有 “沙沙” 声。
• 转子扫膛：磁铁脱落、转子弯曲或定子铁芯变形，导致转子与定子气隙不均匀（局部摩擦），摩擦产生的热量集中在定子内圈，表现为壳体中段温度最高，可能伴随周期性异响（扫膛摩擦声）。
• 负载过载或卡滞：负载扭矩超过电机额定值（该型号额定扭矩通常为数 Nm，具体参考手册），或负载（如丝杠、齿轮箱）卡滞，电机 “被迫” 输出额外扭矩克服阻力，机械损耗激增，表现为整体温度均匀升高，且断电后手动转动负载仍感沉重。
• 安装偏差过大：电机与负载同心度偏差＞0.1mm，或联轴器刚性过强，导致转子轴承受径向力，轴承摩擦加剧，热量从轴端向壳体传导，表现为靠近联轴器的轴承端温度最高。

2. 电气损耗过大（电磁生热，多伴随电流异常）

• 绕组异常：
  • 绕组匝间短路（绝缘层破损）：电流集中在短路点，铜损（I²R）激增，表现为接线盒附近（绕组引出线处）温度最高，驱动器可能报 “过流”（Error Code 如 F300）；
  • 绕组缺相：三相电流不平衡（某相断线或接触不良），导致电机 “单相运行”，电磁力不均匀，铁损（磁滞、涡流损耗）增大，表现为壳体温度整体偏高且振动加剧，电流波形畸变（示波器可见缺相）。
• 驱动器参数设置错误：
  • 电流环增益过高：驱动器输出电流波动过大，有效电流中 “无功分量” 增加，铜损增大；
  • 电机参数 mismatch（如编码器分辨率、磁极对数设置错误）：导致磁场定向不准，定子电流与转子磁场夹角偏离 90°，无用功增加，表现为空载时温度也偏高（正常空载温度应≤60℃）。
• 电源异常：输入电压三相不平衡（偏差＞5%）或电压过高（超过额定电压 10%），导致绕组电流增大，铁损和铜损同时增加，表现为整体发热且随电压波动加剧。

3. 散热不良（环境或结构导致热量无法散发）

• 电机表面被粉尘、油污覆盖，或安装在密闭空间（无通风），散热面积不足；
• 电机风扇（若带强制散热）损坏、风道堵塞，强制散热失效，表现为环境温度越高，电机温度上升越快。

二、维修步骤（按 “先外部后内部，先机械后电气” 排查）

1. 前期安全排查（快速排除外部因素）

• 断电检测负载：断开电机与负载的连接，手动转动电机轴和负载端，判断：
  • 若电机轴转动顺畅，负载端卡顿，则故障在负载（如丝杠生锈、齿轮箱卡滞），维修负载即可；
  • 若电机轴转动卡顿，或负载端正常但电机仍发热，则故障在电机内部。
• 测量温度与电流：通电运行电机（空载→50% 负载→100% 负载），用红外测温仪记录各部位温度，同时用示波器监测驱动器输出电流：
  • 若空载时电流＞额定电流的 30%，或负载时电流远超额定值（如 120% 以上），则为电气损耗过大；
  • 若电流正常但温度偏高，且轴端温度＞壳体，则为机械损耗过大。

2. 机械类故障检测与修复

• 轴承检测与更换：
  拆解电机端盖，观察轴承：
  • 若轴承滚珠有凹坑、保持架断裂，或转动时有卡顿 / 异响，需更换同型号轴承（如 SKF 6204-2RS1，精度 P5 级）；
  • 若润滑脂干涸、发黑（氧化），用专用清洗剂（如煤油）冲洗轴承，晾干后加注高温润滑脂（如美孚 XHP 222，填充量为轴承腔的 1/3-1/2），确保润滑均匀。
• 转子与定子检查：
  取出转子，用百分表测量径向跳动（正常≤0.02mm），若超差需校直转子；检查定子内圈是否有扫膛划痕，若有则用 800 目砂纸打磨光滑，同时更换脱落 / 碎裂的磁铁（参考前文 “磁铁脱落维修”），确保气隙均匀（各点偏差≤0.03mm）。
• 安装精度校准：
  用百分表校准电机与负载的同心度（径向≤0.05mm，轴向≤0.1mm），更换刚性联轴器为弹性联轴器（如聚氨酯材质），减少径向力传递；拧紧端盖螺丝时按对角顺序均匀受力（扭矩 2.5-3N・m），避免壳体变形导致转子偏移。

3. 电气类故障检测与修复

• 绕组测试与修复：
  • 用万用表测三相绕组电阻（U-V、V-W、W-U），正常应平衡（偏差≤5%），若某相电阻显著偏低（如低于其他相 30%），则为匝间短路，需重新绕制绕组（匹配原匝数、线径，绝缘等级≥H 级）；
  • 用兆欧表测绕组对地绝缘电阻（应≥100MΩ），若＜0.5MΩ，需重新浸漆烘干（绝缘漆耐温≥180℃），修复绝缘层。
• 驱动器参数校准：
  连接贝加莱 Automation Studio 软件，读取电机铭牌参数（如额定电流、磁极对数、编码器分辨率），在驱动器中重新 “自整定”（Auto-tuning）：
  • 确保电流环、速度环增益设置合理（默认参数可能不匹配实际负载，可逐步降低增益至发热改善且无振动）；
  • 检查编码器相位是否正确（A/B 相脉冲是否反相），若相位错误会导致磁场定向偏差，需交换编码器 A、B 相接线。
• 电源检查：
  用万用表测量输入三相电压（正常 380V±10%），若不平衡度＞5%，需排查供电线路（如接触器触点氧化、电缆接头松动）；若电压过高，需调整供电或更换匹配电压的驱动器。

4. 散热系统修复

• 清理电机表面粉尘、油污，确保散热片（若有）无堵塞；
• 检查强制散热风扇（若带风扇），若风扇不转或异响，更换同规格风扇（注意电压匹配，多为 24V DC）；
• 若环境温度过高（＞40℃），加装散热风扇或冷却风道，确保电机周围空气流速≥1m/s。

三、测试验证（确保发热恢复正常）

• 空载测试：通电运行 30 分钟，测量壳体最高温度应≤60℃，电流≤额定电流的 30%，无异常噪音。
• 负载测试：施加 100% 额定负载运行 1 小时，温度应稳定在≤105℃，电流波动≤5%，振动值≤0.05mm/s。
• 耐久性测试：连续运行 8 小时，停机后检查轴承温度（≤80℃）、绕组绝缘电阻（仍≥100MΩ），确保无异常。

四、预防措施（避免再次发烫）

1. 定期维护：每运行 2000 小时检查轴承润滑状态，清理散热通道；每 6 个月用兆欧表检测绕组绝缘，避免绝缘老化。
2. 负载监控：通过驱动器设置负载扭矩上限（≤150% 额定值），超限时自动停机；实时监测电流和温度，超过阈值（如 100℃）时报警。
3. 环境优化：避免电机在高温（＞40℃）、潮湿环境长期运行，粉尘多的场景需加装防尘罩，确保通风良好。

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