伺服电机超速故障原因分析

风声1923

我司一款伺服电机，带伺服泵运行，反馈装置是旋转变压器，工作在速度模式。客户应用加减速比较剧烈，常有0-1000rpm这种大小幅度的阶跃命令。

装机运行一段时间后，伺服驱动器报超速故障。返回维修，同事拿同型号的电机对比运行，最后更换了旋变转子，发回给客户，运行一段时间后，又出现相同的故障。出现这种故障的不止一个电机，不是偶发现象。

公司几个同事都看过了，束手无策，找不到原因，客户都要到退货的地步了。故障件发回德国分析，还没有得到回复。

最后找到我，花了一个下午，基本找到了原因。

故障现象：

1. 伺服电机工作在速度模式，命令值从0到一个较大数值（比如-500rpm）阶跃变化时，驱动器报速度超限故障，故障代码Error 16-2，故障可复现。

2.只在固定方向上加减速才会发生故障，既反转加速和正转减速。

  

3.阶跃幅值较小时，比如300rpm, 加速减速都无故障，正常运行。

4.更换相同型号的电机（已验证无故障）、相同的驱动器参数，进行相同的阶跃测试，运行正常。

  

5.此电机之前在客户现场出现过相同故障，我司维修后（更换旋变转子），送回客户现场，正常运行一段时间后，同样的故障又出现。

  

故障排查：

1.伺服工作在速度模式，给速度阶跃命令，0 -500rpm，加速过程，无故障；给速度阶跃命令，500 - 0rpm，减速过程， 出现超速故障，从调试软件测得实际速度如下，最大已超过45000rpm。

  

2. 同样在伺服调试软件中测得，旋变反馈Sin和Cos通道的幅值，如下图所示，可见在速度出现异常的时刻， Sin和Cos通道的电压幅值出现跳变，直接变成了0V, 像是断线的故障。

  

3. 为进一步验证旋变是否在运行过程出现断线，从驱动器引出旋变的信号线，接入到示波器中，观察故障瞬间旋变的反馈电压，如下图，红色的是旋变的激励电压，蓝色是Sin反馈电压。可见，在故障发生时，反馈电压出现中断变为0V的现象，如图中圆圈所示。

结论：

可以基本确定了故障原因，既旋转变压器的转子线圈在角加速度较大时，出现了导线断开的现象，进而触发速度异常的故障。全新的转子换上去，到客户现场正常运行一段时间后出现相同故障，初步判断是转子线圈无法承受现场频繁剧烈加减速的恶劣工况，出现导线断开故障。建议寻找加固转子线圈的办法，或更换更加坚固耐用的转子。

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高速是有这个问题，

xFaber

大侠厉害啊。
我注意到我们用的旋变是磁阻式的，所以没有接触过这种故障。
学习了，感谢大侠的分享。

Harry

伺服电机+径向柱塞泵？ 做泵控油3种方案，在泵上用比例阀来控制
伺服电机+定量泵
伺服电机+变量泵

Harry

风声大哥也去这个网站？