什么原因引起伺服編碼器的損壞？
禹盟自動化科技 發(fā)布時間：2020-12-11
禹盟編碼器介紹什么原因引起伺服編碼器的損壞？
作為伺服電機內(nèi)部幾乎唯一的電子元器件，反饋編碼器真的可以算的上是易損部件了，其損壞原因大致可以分為機械損傷、電氣損壞和環(huán)境影響等幾個方面。
1.機械損傷。伺服反饋編碼器故障中最常見的就是各種機械損傷，包括由于機械振動、碰撞、沖擊、磨損等因素造成的編碼器內(nèi)部元件結(jié)構(gòu)（碼盤、軸和軸承等）的硬件損壞。
2.振動。過大的機械振動極有可能造成編碼器碼盤、軸和軸承的損傷。對于伺服反饋來說，有些振動是由電機本體的振動引起的，例如：電機所處的機械結(jié)構(gòu)的振動、電機需要隨負載連續(xù)運動...等等，這種情況是比較容易預(yù)防和避免的，因為這種振動看上去就比較直觀，也容易測量和采取糾正措施，只要能夠?qū)㈦姍C本體的振動強度控制在其標(biāo)稱的振動等級（加速度和頻率）范圍內(nèi)，就基本上可以避免這種振動對伺服電機和反饋帶來的危害了。
還有一些情況，振動是在電機運行過程中伴隨機械軸旋轉(zhuǎn)而引起的，例如：伺服電機軸輸出側(cè)受到過大的軸向力作用，在運轉(zhuǎn)時發(fā)生前后竄動造成編碼器機械軸的軸向振動；或者，伺服電機在運轉(zhuǎn)時，其輸出軸長期受到過大的徑向力作用，造成電機軸和軸承的磨損，進而使得電機軸在高速旋轉(zhuǎn)時因偏心而產(chǎn)生強烈振動等等。
3.沖擊。和所有機電類產(chǎn)品一樣，伺服電機和反饋編碼器產(chǎn)品也會有額定的抗沖擊加速度限值標(biāo)稱。過大的沖擊力將可能導(dǎo)致伺服編碼器碼盤、軸、軸承、集成線路板和芯片的損壞、甚至整個反饋編碼器的損毀和報廢。因此，在使用伺服電機過程中，須盡量避免其本體受到任何外力的撞擊，尤其要防止對電機輸出軸的沖撞和敲擊，無論是來自軸向或徑向的，例如：在往電機輸出軸上安裝各種傳動軸套（同步帶輪、聯(lián)軸器、減速機軸套等等）時，或者在將電機安裝到傳動機構(gòu)的過程中，切勿用力敲擊電機軸和外殼本體。
4.磨損。另一種機械損傷，就是伺服反饋編碼器軸和軸承的磨損。雖然并不是很常見，但也需要引起一定的重視。
它有可能是因為電機軸長期振動（軸向或徑向）造成的；也有可能是由于電機軸超速運轉(zhuǎn)而引起的，盡管一般伺服電機很少出現(xiàn)超速運轉(zhuǎn)的狀況，并且反饋編碼器的最大允許轉(zhuǎn)速要比伺服電機的峰值轉(zhuǎn)速高出許多，但是在某些異常情況下，例如：反饋信號受到干擾、伺服電機整定錯誤、垂直負載失控墜落等等，反饋編碼器因為電機“被”超速運轉(zhuǎn)而受損的風(fēng)險還是依然存在的。
5.電氣損壞。在各種伺服反饋編碼器故障中，電氣損壞也是經(jīng)常發(fā)生的。一方面，當(dāng)伺服電機或/和編碼器反饋線路處在電磁兼容性能較差的機電系統(tǒng)環(huán)境中時，在其信號回路上可能會因為受到較強電磁噪聲干擾而瞬間產(chǎn)生極高（幾千甚至上萬伏特）的高頻沖擊電壓，導(dǎo)致編碼器信號電路的損壞。
另一方面，編碼器外部線路的異常，例如：短路、斷路、接錯線、極性接反、電源異常（如波動）等等，也都有可能造成伺服反饋的電氣故障或損壞。前面兩種故障應(yīng)該算是比較純粹的電氣故障，和通用編碼器的電氣故障是一樣的。
還有一種電氣損壞是伺服反饋所特有的，是由于電機的機械損傷而引起的。如果伺服電機在運轉(zhuǎn)時，因其輸出軸長期受到過大的軸向或徑向力作用，造成軸和軸承的磨損，就會在電機內(nèi)部產(chǎn)生大量金屬屑和粉塵，當(dāng)這些金屬粉塵附著在反饋編碼器的線路板上時，極有可能因短路而造成其內(nèi)部電路的故障或損壞。
6.環(huán)境影響。這里所說的環(huán)境，首先當(dāng)然還是指伺服電機所處的物理環(huán)境，包括：濕度、溫度、滴液、油污、粉塵、腐蝕...等等。很多故障伺服電機返廠后的維修報告里，都會提到反饋編碼器因受到污染物的侵蝕而損壞，例如：浸液、粉塵等等。
這些污染物進入電機內(nèi)部原因很多，可能是電機自身防護等級不足以抵御惡劣的應(yīng)用環(huán)境，例如：將IP54的伺服電機置于需要用水沖洗的食品衛(wèi)生設(shè)備；也可能是不當(dāng)?shù)陌惭b使用方法造成的，例如：將沒有安裝軸封的電機軸向上安裝在有液體飛濺的環(huán)境中，或者因電機插頭/插座選用不當(dāng)使得液體沿其電纜接口滲入電機內(nèi)部等等。因此，伺服電機本身的IP防護等級，以及產(chǎn)品應(yīng)用集成和運行維護時所采取的環(huán)境防護措施就顯得非常重要了。
為了提升伺服反饋元件抗機械振動和沖擊的能力，使用金屬（如鎳合金）作為制作碼盤的材料，或使用小尺寸（如半徑僅為2mm）的碼盤；采用數(shù)字通訊接口作為伺服反饋信號輸出，以提升系統(tǒng)抗EMI電磁噪聲干擾的能力；增加短路保護、反極性保護、電源寬電壓等設(shè)計，以減少用戶因為操作（如接線）錯誤而引起元件損壞的機率；采用金屬外殼、增加油封，以提升伺服反饋的防護等級；
禹盟自動化科技（上海）有限公司的產(chǎn)品主要有旋轉(zhuǎn)編碼器、光電編碼器、磁電編碼器、復(fù)合式編碼器、總線編碼器、絕對值編碼器、增量式編碼器、微型編碼器等。
