伺服電機(servo motor )是指在伺服係統中控製機械元件運轉的發動機,是一種補助馬達間接變速裝置。那麽,小編講一下關於伺服電機在使用中的壽命受到多種因素的影響,以下是詳細介紹:

一、環境因素
溫度
伺服電機在運行過程中會產生熱量,其內部的電子元件和繞組對溫度較為敏感。如果環境溫度過高,會使電機的散熱負擔加重。一般來說,電機的繞組絕緣材料在超過規定的溫度範圍後,絕緣性能會下降。例如,常見的 B 級絕緣材料允許的最高溫度為 130℃左右,當環境溫度過高且散熱不良時,電機繞組溫度可能會超過這個極限,導致絕緣老化加速,縮短電機壽命。
相反,在溫度過低的環境下,電機內部的潤滑脂可能會變稠,增加電機啟動和運行的阻力。例如,在一些低溫工業環境中,如果沒有使用合適的低溫潤滑脂,電機的軸承摩擦力會增大,產生磨損,從而影響電機的使用壽命。
濕度
高濕度環境會使電機的金屬部件容易生鏽。特別是電機的軸、外殼以及內部的一些金屬連接件,當空氣中的水分含量較高時,這些部件表麵會形成一層水膜,與空氣中的氧氣發生化學反應,產生鐵鏽。例如,電機軸生鏽後,會影響軸承的正常運轉,增加摩擦和磨損,同時也可能導致電機的轉動不平衡。
此外,濕度較高還可能使電機內部的電子元件受潮,引發短路或其他電氣故障。例如,當濕度達到一定程度時,電機驅動器中的電路板可能會出現結露現象,導致電子元件損壞,進而影響電機的正常使用和壽命。
灰塵和雜質
灰塵和雜質如果進入電機內部,會堆積在電機的繞組、軸承等關鍵部位。對於繞組來說,灰塵會影響其散熱性能,使電機內部溫度升高。同時,灰塵中的導電顆粒可能會導致繞組之間的絕緣性能下降,引發短路故障。例如,在一些礦山、水泥廠等灰塵較多的工作環境中,如果電機沒有良好的防護措施,灰塵很容易進入電機內部,對電機造成損害。
對於軸承,灰塵和雜質會增加摩擦力,加速軸承的磨損。軸承磨損後,電機的轉子和定子之間的同心度會受到影響,產生振動和噪聲,進一步縮短電機的使用壽命。
二、負載因素
過載運行
當伺服電機長時間過載運行時,電機的電流會超過額定電流。這會使電機的繞組發熱加劇,導致絕緣材料老化速度加快。例如,如果電機的額定電流為 10A,在過載情況下電流可能會達到 15A 甚至更高,超出了電機設計的安全工作範圍。
過載還會對電機的機械部件產生過大的壓力。例如,電機的軸和軸承在過載時所承受的扭矩會增大,容易導致軸的變形和軸承的損壞。一般情況下,電機的過載倍數在短時間內(如幾分鍾)可以達到額定負載的 1.5 - 2 倍,但如果長時間過載,電機的壽命會顯著縮短。
負載慣性匹配不當
伺服電機與負載之間的慣性匹配非常重要。如果負載的慣性過大,電機在啟動和停止時需要克服更大的慣性力。例如,在一些自動化生產線中,如果電機驅動的機械臂負載慣性比電機設計的慣性大很多,電機在啟動時可能會出現失步現象,導致電機不能準確地控製負載的位置和速度。
這種慣性不匹配還會使電機在運行過程中產生較大的振動,增加電機內部部件的磨損。特別是對電機的編碼器等精密部件,振動可能會影響其精度,甚至造成損壞,從而影響電機的使用壽命。
三、電氣因素
電源質量
電源電壓的波動會對伺服電機產生影響。如果電壓過高,電機的電流會增大,導致電機發熱。例如,當電機的額定電壓為 220V,實際電壓長時間達到 240V 以上時,電機的工作電流會明顯增加,加速電機繞組的老化。
相反,電壓過低會使電機的輸出扭矩不足,電機可能會出現堵轉現象。特別是在電機啟動時,低電壓可能導致電機無法正常啟動,頻繁的啟動失敗會對電機的電氣和機械部件造成損害。此外,電源中的諧波成分也會幹擾電機的正常運行,影響電機的壽命。
驅動器性能
伺服電機驅動器的質量和性能對電機壽命有很大影響。一個性能良好的驅動器能夠精確地控製電機的電流、速度和位置。如果驅動器的控製算法不準確,可能會導致電機運行不穩定。例如,驅動器在控製電機速度時,如果速度環的增益設置不當,電機可能會出現速度波動,使電機內部的磁場和受力情況發生變化,增加電機的損耗。
驅動器的散熱性能也很重要。在工作過程中,驅動器會產生熱量,如果散熱不良,驅動器內部的電子元件可能會因過熱而損壞,進而影響電機的正常運行。例如,當驅動器的溫度過高時,可能會出現過溫保護,使電機頻繁停止工作,這也會對電機的使用壽命產生不利影響。
四、維護因素
定期檢查和保養缺失
沒有定期檢查電機的外觀、連接部件和電氣性能,一些潛在的問題如接線鬆動、絕緣破損等可能無法及時發現。例如,電機接線端子處的鬆動會導致接觸電阻增大,在電機運行過程中產生局部過熱,時間長了可能會燒毀接線端子,進而影響電機的正常使用。
缺乏定期的潤滑保養也會影響電機的壽命。電機的軸承需要定期添加或更換潤滑脂,以減少摩擦。如果長時間不進行潤滑,軸承的磨損會加劇,導致電機運行時出現異常振動和噪聲,縮短電機壽命。
維修不當
在電機出現故障時,如果維修人員沒有采用正確的維修方法和合格的配件,可能會對電機造成二次傷害。例如,在更換電機繞組時,如果繞組的繞製工藝不符合標準,或者使用了質量不合格的絕緣材料,會導致電機的絕緣性能下降,容易出現短路等故障,影響電機的使用壽命。