伺服電機軸承溫度怎麼看

A. 如何選擇伺服電機的功率

一、進給驅動伺服電機的選擇
1.原則上應該根據負載條件來選擇伺服電機。在電機軸上所有的負載有兩種，即阻尼轉矩和慣量負載。這兩種負載都要正確地計算，其值應滿足下列條件:1)當機床作空載運行時，在整個速度范圍內，加在伺服電機軸上的負載轉矩應在電機連續額定轉矩范圍內，即應在轉矩速度特性曲線的連續工作區。2)最大負載轉矩，載入周期以及過載時間都在提供的特性曲線的准許范圍以內。3)電機在加速/減速過程中的轉矩應在加減速區(或間斷工作區)之內。4)對要求頻繁起，制動以及周期性變化的負載，必須檢查它的在一個周期中的轉矩均方根值。並應小於電機的連續額定轉矩。5)加在電機軸上的負載慣量大小對電機的靈敏度和整個伺服系統的精度將產生影響。通常，當負載小於電機轉子慣量時，上述影響不大。但當負載慣量達到甚至超過轉子慣量的5倍時，會使靈敏度和響應時間受到很大的影響。甚至會使伺服放大器不能在正常調節范圍內工作。所以對這類慣量應避免使用。
推薦對伺服電機慣量Jm和負載慣量Jl之間的關系如下:
Jl<5×Jm
1、負載轉矩的計算
負載轉矩的計算方法加到伺服電機軸上的負載轉矩計算公式，因機械而異。但不論何種機械，都應計算出折算到電機軸上的負載轉矩。
通常，折算到伺服電機軸上的負載轉矩可由下列公式計算:
Tl=(F*L/2πμ)+T0
式中:Tl折算到電機軸上的負載轉矩(N.M)；
F：軸向移動工作台時所需要的力；
L：電機軸每轉的機械位移量(M)；
To：滾珠絲杠螺母，軸承部分摩擦轉矩折算到伺服電機軸上的值(N.M)；
Μ：驅動系統的效率
F：取決於工作台的重量，摩擦系數，水平或垂直方向的切削力，是否使用了平衡塊(用在垂直軸)。
無切削時: F=μ*(W+fg)，切削時: F=Fc+μ*(W+fg+Fcf)。
W：滑塊的重量(工作台與工件)Kg；
Μ：摩擦系數；
Fc：切削力的反作用力；
Fg：用鑲條固緊力；
Fcf：由於切削力靠在滑塊表面作用在工作台上的力(kg)即工作台壓向導軌的正向壓力。 計算轉矩時下列幾點應特別注意：
(a)由於鑲條產生的摩擦轉矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數來計算的轉矩很小的。請特別注意由於鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產生的力矩。
(b)由於軸承，螺母的預載入，以及絲杠的預緊力滾珠接觸面的摩擦等所產生的轉矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設備。這樣的轉矩回應影響整個轉矩。所以要特別注意。
(c)切削力的反作用力會使工作台的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點與承受驅動力的點通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負載也增加。當計算切削期間的轉矩時，由於這一載荷而引起的摩擦轉矩的增加應給予考慮。
(d)摩擦轉矩受進給速率的影響很大，必須研究測量因速度工作台支撐物(滑塊，滾珠，壓力)，滑塊表面材料及潤滑條件的改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數值。
(e)通常，即使在同一台的機械上，隨調整條件，周圍溫度，或潤滑條件等因素而變化。當計算負載轉矩時，請盡量藉助測量同種機械上而積累的參數，來得到正確的數據。
2.負載慣量的計算。
由電機驅動的所有運動部件，無論旋轉運動的部件，還是直線運動的部件，都成為電機的負載慣量。電機軸上的負載總慣量可以通過計算各個被驅動的部件的慣量，並按一定的規律將其相加得到。
1)圓柱體慣量 如滾珠絲杠，齒輪等圍繞其中心軸旋轉時的慣量可按下面公式計算: J=(πγ/32)*D4L(kg cm2) 如機構為鋼材，則可按下面公式計算: J=(0.78*10-6)*D4L(kg cm2) 式中: γ材料的密度(kg/cm2) D圓柱體的直經(cm) L圓柱體的長度(cm)
2)軸向移動物體的慣量工件，工作台等軸向移動物體的慣量，可由下面公式得出: J=W*(L/2π)2 (kg cm2) 式中: W直線移動物體的重量(kg) L電機每轉在直線方向移動的距離(cm)
3)圓柱體圍繞中心運動時的慣量如圖所示:圓柱體圍繞中心運動時的慣量屬於這種情況的例子:如大直經的齒輪，為了減少慣量，往往在圓盤上挖出分布均勻的孔這時的慣量可以這樣計算: J=Jo+W*R2(kg cm2) 式中:Jo為圓柱體圍繞其中心線旋轉時的慣量(kgcm2) W圓柱體的重量(kg) R旋轉半徑(cm)
4)相對電機軸機械變速的慣量計算將上圖所示的負載慣量Jo折算到電機軸上的計算方法如下: J=(N1/N2)2Jo 式中:N1 N2為齒輪的齒數
3.電機加速或減速時的轉矩
電機加速或減速時的轉矩
1)按線性加減速時加速轉矩計算如下: Ta=(2πVm/60*104) *1/ta(Jm+JL)(1-e-ks。ta) Vr=Vm{1-1/ta.ks(1-e-ksta) Ta加速轉矩(N.M) Vm快速移動時的電機轉速(r/min) Ta加速時間(sec) Jm電機慣量(N.m.s2) JL負載慣量(N.m.s2) Vr加速轉矩開始減少的點 Ks伺服系統位置環增益(sec-1)
電機按指數曲線加速時的加速轉矩曲線此時，速度為零的轉矩To可由下面公式給出: To==(2πVm/60*104) *1/te(Jm+JL) Te指數曲線加減速時間常數
2)當輸入階段性速度指令時。 這時的加速轉矩Ta相當於To，可由下面公式求得(ts=ks)， Ta==(2πVm/60*104)*1/ts(Jm+JL)。

3.工作機械頻繁啟動，制動時所需轉矩。
當工作機械作頻繁啟動，制動時，必須檢查電機是否過熱，為此需計算在一個周期內電機轉矩的均方根值，並且應使此均方根值小於電機的連續轉矩。
電機的均方根值:
Trms=√[(Ta+Tf)2t1+Tf2t2+(Ta-Tf)2t1+To2t3]/T周
式中: Ta加速轉矩(N.M) Tf摩擦轉矩(N.M) To在停止期間的轉矩(N。M)t1t2t3t周 所知的時間。 t1t2t3t周 所知的時間示意圖
4.負載周期性變化的轉矩計算
也需要計算出一個周期中的轉矩均方根值Trms。且該值小於額定轉矩。這樣電機才不會過熱，正常工作。
負載慣量與電機的響應和快速移動ACC/DEC時間息息相關。帶大慣量負載時，當速度指令變化時，電機需較長的時間才能到達這一速度，當二軸同步插補進行圓弧高速切削時大慣量的負載產生的誤差會比小慣量的大一些。
通常，當負載慣量小於電機慣量時上述提及的問題一般不會發生。如果高於5倍馬達轉子慣量，一般伺服會出現不良反應，像高速激光切割機床，在設計時就要考慮負載慣量低於電機轉子慣量。

B. 伺服電機耐溫多少

具體能達到多少溫度可以看電機選型手冊，一般能達到125度甚至155度。

如果電機長時間運行，那麼表面溫度和內部溫度應該是比較接近的。你可以做好電機保護，一般有PTC保護的。

伺服電機可以控制速度，位置精度非常准確，可以將電壓信號轉化為轉矩和轉速以驅動控制對象。伺服電機轉子轉速受輸入信號控制，並能快速反應，在自動控制系統中，用作執行元件，且具有機電時間常數小、線性度高等特性，可把所收到的電信號轉換成電動機軸上的角位移或角速度輸出。

分為直流和交流伺服電動機兩大類，其主要特點是，當信號電壓為零時無自轉現象，轉速隨著轉矩的增加而勻速下降。

一、伺服電機油和水的保護

A：伺服電機可以用在會受水或油滴侵襲的場所，但是它不是全防水或防油的。因此， 伺服電機不應當放置或使用在水中或油侵的環境中。

B：如果伺服電機連接到一個減速齒輪，使用伺服電機時應當加油封，以防止減速齒輪的油進入伺服電機。

C：伺服電機的電纜不要浸沒在油或水中。

二、伺服電機電纜→減輕應力

A：確保電纜不因外部彎曲力或自身重量而受到力矩或垂直負荷，尤其是在電纜出口處或連接處。

B：在伺服電機移動的情況下，應把電纜（就是隨電機配置的那根）牢固地固定到一個靜止的部分（相對電機），並且應當用一個裝在電纜支座里的附加電纜來延長它，這樣彎曲應力可以減到最小。

C：電纜的彎頭半徑做到盡可能大。

三、伺服電機允許的軸端負載

A：確保在安裝和運轉時加到伺服電機軸上的徑向和軸向負載控制在每種型號的規定值以內。

B：在安裝一個剛性聯軸器時要格外小心，特別是過度的彎曲負載可能導致軸端和軸承的損壞或磨損。

C：最好用柔性聯軸器，以便使徑向負載低於允許值，此物是專為高機械強度的伺服電機設計的。

D：關於允許軸負載，請參閱「允許的軸負荷表」（使用說明書）。

四、伺服電機安裝注意

A：在安裝/拆卸耦合部件到伺服電機軸端時，不要用錘子直接敲打軸端。（錘子直接敲打軸端，伺服電機軸另一端的編碼器要被敲壞）

B：竭力使軸端對齊到最佳狀態（對不好可能導致振動或軸承損壞）。

C. 電機在冬季室外運轉溫度要求是多少度

如果是A級，環境溫度40℃，那麼電機的外殼溫度應該小於60℃。
電機各部位的溫度限度
(1) 與繞組接觸的鐵心溫升(溫度計法)應不超過所接觸的繞組絕緣的溫升限度(電阻法)，即A級為60℃，E級為75℃，B級為80℃，F級為100℃，H級為125℃。
(2) 滾動軸承溫度應不超過95℃，滑動軸承的溫度應不超過80℃。因溫度太高會使油質發生變化和破壞油膜。
(3) 機殼溫度實踐中往往以不燙手為准。
(4) 鼠籠轉子表面雜散損耗很大，溫度較高，一般以不危及鄰近絕緣為限。可預先刷上不可逆變色漆來估計。

D. 如何檢測伺服電機故障

伺服電機常見故障。
一、伺服電機不起動。
可能造成原因：
1、電源未接通；
2、電機內部卡死；
3、編碼器信號線未接通；
4、過載堵轉；
5、選型不對（伺服電機選型方法）
6、驅動器設置不正確；
7、驅動器故障。
二、電機帶不動負載（能常報ER620，意為電機過載）
可能造成原因：
1、負載超載；
2、驅動器參數設置不合理；
3、UVW輸出接錯；
4、內部線圈燒毀；
5、電機轉子磁缸已退磁（檢測方法：電機空載額定轉速下，反電勢是否正常，如反電勢較低，則電機轉子磁缸已退磁，需要便換轉子）
三：伺服電機發生異響
可能造成原因：
1、機械安裝不良，如：電機螺絲松動、聯軸器軸心未對准、或者聯軸器失去平衡。
2、如果是軸承內異響，則檢查軸承附近聲音和振動狀況；
3、信號干擾，如：輸入信號線規格不符合、輸入信號線長度不符合、編碼器信號受到干擾等情況。
4、電磁方面，如，電機過載運行、三相電流不平衡或者缺相。
四：電機運行過程中，電機溫度過高。
可能造成原因：
1、環境溫度過高；
2、表麵灰塵過多；
3、負載過載；
4、電源諧波過大；
5、風扇不轉；
6、低速長時間運行；
7、外部散熱空間不夠。