伺服编码器工作原理(伺服编码器损坏原因有哪些)
为什么伺服编码器损坏?
伺服电机应用中最常见的问题是反馈编码器的故障/损坏。
反馈编码器几乎是伺服电机内部唯一的电子组件,实际上可以认为是易受攻击的部分。损坏的原因可大致分为机械损坏,电气损坏和环境影响。
机械损坏
伺服反馈编码器最常见的错误是由机械振动,碰撞,冲击,磨损和其他因素引起的各种机械损坏,包括编码器内部组件(代码盘,轴,轴承等)的结构。硬件损坏。
振动
过度的机械振动很可能会损坏编码器代码盘,轴和轴承。
在伺服反馈的情况下,由于电机主体的振动会产生一些振动。这些情况更容易预防和避免,因为这种振动更直观,更易于测量和纠正。可以将其控制在电动机本体的标称振动水平(加速度和频率)内,这基本上可以防止由于该振动而损坏伺服电动机和反馈。在某些情况下,振动是由旋转引起的。电机运行期间的机械轴
这些振动基本上与电动机主体的振动和设备的机械结构无关,但与电动机运行时输出轴的力和轴/轴承的磨损密切相关。没有振动,反馈编码器也很可能会被这些异常的轴向或径向振动损坏。同时,这些振动主要发生在电动机内部的高速旋转机的轴上,因此遮盖力强。人们经常忽略这种损害。
不难防止由于电机轴的振动而导致编码器故障或损坏。在安装,使用和维护时,只需确保轴向力和径向力处于同一水平即可。在伺服电机产品的额定极限内。
影响
与所有机电产品一样,伺服电机和反馈编码器产品也具有额定的冲击加速度极限。过度的冲击力会损坏伺服编码器代码盘,轴,轴承,集成电路板和芯片,甚至会损坏并报废整个反馈编码器。
因此,在使用伺服电动机的过程中,有必要避免对伺服电动机的主体造成冲击。尤其要进行定向,以防止冲击或敲打电动机输出轴,无论是轴向的还是径向的。
磨损
另一类机械损伤是伺服反馈编码器轴和轴承的磨损。这并不常见,但需要一点注意。
可能是由于电机轴的长期振动(轴向或径向)引起的。普通的伺服电机几乎没有超速情况,并且没有反馈到编码器,但这也可能是由电机轴超速引起的。伺服电动机的速度远高于伺服电动机的最大速度,但是在某些异常情况下,仍然存在电动机“超速”并损坏反馈编码器的风险。
电气损坏
在各种伺服反馈编码器故障中经常会发生电气损坏。
一方面,当伺服电机或编码器反馈电路处于电磁兼容性较差的机电系统环境中时,信号电路可能会受到强烈的电磁噪声干扰,并且可能瞬间变高(成千上万)电压)高频脉冲电压编码器信号电路损坏。
另一方面,可能由于编码器的外部电路异常(例如短路,开路,接线错误,极性反接,电源异常(例如,波动)等)引起电。伺服故障或损坏的反馈。
伺服反馈中固有的另一种电气损坏是由对电机的机械损坏引起的。伺服电机运转时,输出轴长时间承受过大的轴向或径向力,导致轴和轴承磨损,从而在电机内部产生大量金属屑和灰尘。如果灰尘附着在反馈上,则很可能编码器的电路板短路,从而导致故障或损坏编码器的内部电路。
环境影响
是指此处提到的环境以及伺服电机所在的物理环境,包括湿度,温度,水滴,油,灰尘,腐蚀等。
这些污染物进入电动机的原因有很多。这可能是因为电动机本身的保护等级不足以承受恶劣的应用环境。例如,如果将IP54伺服电机放置在需要它的食品卫生设备中,则用水冲洗可能会导致安装和使用不当。
因此,伺服电机本身的IP保护水平以及产品应用集成,操作和维护过程中采取的环境保护措施非常重要。
但是,由于伺服反馈受电机内部环境的影响,因此不足以很好地保护伺服电机的应用。
从对伺服反馈编码器的温度影响来看,它主要发生在伺服电机内部,因为连续运行期间绕组线圈的实际温度远高于环境温度。安装在电机轴末端的反馈编码器是一个巨大的挑战,也是一个威胁。通常,伺服反馈的工作温度极限可以达到+ 110°C至+ 120°C。如果电动机的工作温度过高,则反馈编码器的内部电路可能会运行不稳定,或者会发生热损坏。因此,合理规划伺服电机的工作周期和工作负载以防止绕组温度过高,对于保护集成在内部的反馈编码器也非常重要。
您是否发现施加在电机轴上的反常力在所有方面都威胁着伺服反馈编码器的正常运行?
为了改善伺服电机用户的应用体验,许多编码器制造商对其伺服反馈产品进行了以下技术改进,以改善伺服反馈编码器的应用体验。/p>
为提高伺服反馈组件对机械振动和冲击的抵抗力,请使用金属(镍合金等)作为制作代码盘的材料,或使用小尺寸的代码盘(例如半径)。仅2毫米);
通过使用数字通信接口作为伺服反馈信号输出来提高系统对EMI电磁噪声干扰的抵抗力
添加短路保护,反极性保护,电源宽电压.和其他设计,以减少由于用户操作(例如接线)错误而造成组件损坏的可能性。
通过使用金属外壳并添加油封来提高伺服反馈的保护级别。
但是,我想提醒大家不要忘记以合理的方式使用伺服电机,严格遵守产品的安装和使用要求,无论产品有什么改进和发展。