Как проверить сервомотор: полное руководство для начинающих и профессионалов 

2. Виды сервомоторов

Перед тестированием важно определить тип сервомотора, с которым вы работаете. Основные категории:

а) DC сервомоторы

Используются в приложениях с низкой мощностью. Просты в тестировании, но имеют ограниченный крутящий момент.

б) AC сервомоторы

Распространены в промышленной автоматизации, например, в системах FANUC и Mitsubishi. Обеспечивают высокую эффективность, крутящий момент и точность.

в) Бесщёточные сервомоторы (Brushless)

Используют электронную коммутацию; требуют минимального обслуживания и имеют долгий срок службы.

г) Позиционные сервомоторы с ограниченным поворотом

Вращаются обычно в пределах 0–180°. Часто применяются в хоббийных проектах и с Arduino.

д) Сервомоторы с непрерывным вращением

Вращаются на 360° и используются для привода колес или шестерён.

Каждый тип может требовать немного разных процедур тестирования, однако основные принципы остаются одинаковыми.

3. Признаки, что сервомотор нуждается в тестировании

Если оборудование работает нестабильно, возможно, проблема в сервомоторе. Обратите внимание на следующие симптомы:

•Рывковые или нестабильные движения

•Неспособность занять заданное положение

•Перегрев

•Посторонние шумы или вибрации

•Отсутствие реакции мотора

•Сигналы тревоги или коды ошибок контроллера

Игнорирование этих признаков может привести к серьёзным повреждениям системы управления или простоям производства.

4. Инструменты для тестирования сервомотора

Для правильного тестирования вам понадобятся:

5. Пошаговое руководство по тестированию сервомотора

Шаг 1: Определите характеристики мотора

Ознакомьтесь с паспортом или табличкой мотора. Обратите внимание на:

•Номинальное напряжение

•Номинальный ток

•Тип энкодера (инкрементальный или абсолютный)

•Схему подключения

•Рекомендации производителя (особенно для FANUC, Yaskawa и др.)

Шаг 2: Визуальный осмотр

Перед подачей питания:

•Проверьте наличие следов ожогов и странных запахов

•Проверьте крепление и целостность проводов, разъёмов и контактов

•Поверните вал мотора вручную — вращение должно быть плавным (для большинства типов)

Шаг 3: Проверка сопротивления мультиметром

Для трёхфазного AC сервомотора:

1.Установите мультиметр в режим измерения Ом (Ω).

2.Измерьте сопротивление между фазами:

    1.U — V

    2.V — W

    3.W — U

Все показания должны быть схожими и ненулевыми. Большое отклонение или бесконечное сопротивление означает повреждение обмоток.Проверка изоляции:

•Измерьте сопротивление между каждой фазой и корпусом мотора (земля).

•Показание должно быть бесконечным (отсутствие проводимости).

⚠️ Короткое замыкание между обмотками и землей говорит о нарушении изоляции.

Шаг 4: Тестирование сигналов энкодера (по желанию)

Используйте осциллограф или диагностическое ПО:

•Подключите энкодер к осциллографу

•Медленно вращайте вал вручную

•Наблюдайте за чистым сигналом квадратной волны на каналах A, B и Z (для инкрементальных энкодеров) или за серийными данными (для абсолютных энкодеров)

Если сигнал искажен или отсутствует — энкодер неисправен. 

Шаг 5: Подайте ШИМ-сигнал (для Arduino и малых сервомоторов)

Если вы тестируете хоббийный сервомотор (например, SG90 или MG996R):

1.Подключите сервомотор к генератору ШИМ (например, Arduino).

2.Передавайте сигналы с импульсной длительностью от 1 до 2 мс с частотой 50 Гц:

     1.1 мс = 0°

     2.1,5 мс = 90°

     3.2 мс = 180°

3.Наблюдайте реакцию мотора.

Если мотор не отвечает, проверьте питание и линии передачи сигнала.

Шаг 6: Функциональный тест под нагрузкой

Для промышленных сервомоторов:

•Подключите мотор к его родному приводному устройству или подходящему тестовому контроллеру

•Используйте ПО для выполнения тестов позиционирования или ходов

•Оцените крутящий момент, управление скоростью и работу функций пуска и остановки

При возможности записывайте показатели вибрации и логи ошибок.

6. Меры безопасности при тестировании сервомоторов

•Всегда отключайте питание перед работой с проводкой

•Пользуйтесь изолированными инструментами и защитными средствами

•Не трогайте вал мотора, когда он под напряжением

•Убедитесь в соответствии подаваемого напряжения нормам

•Избегайте тестирования в сырых или проводящих средах

•Для больших моторов используйте надёжные крепления и средства защиты во избежание травм

7. Распространённые проблемы и методы их решения

8. Советы экспертов отрасли автоматизации

•Для систем FANUC и Mitsubishi используйте официальные тестовые инструменты и ПО (например, FANUC SERVO GUIDE)

•Для старых систем с ограниченными диагностическими возможностями ведите учет температуры и вибрации для выявления скрытых неисправностей

•Всегда сохраняйте отчеты о тестировании для планирования профилактического обслуживания

•При работе с устаревшими моделями консультируйтесь с глобальными поставщиками, например OUKE Automation, для подбора совместимых замен

9. Заключение

Тестирование сервомотора — это не просто выявление неисправностей, а понимание состояния системы в целом и предотвращение дорогостоящих простоев. Независимо от того, работаете ли вы с небольшим проектом на Arduino или с промышленным станком ЧПУ, структурированный процесс тестирования повысит надежность, сократит затраты на обслуживание и обеспечит стабильную работу.

Освоив изложенные в этой статье основы, вы сможете увеличить срок службы ваших сервосистем и обеспечить безопасную и эффективную эксплуатацию вашего оборудования.

Часто задаваемые вопросы

В1: Можно ли тестировать сервомотор без контроллера?

Да, базовое движение сервомотора можно проверить с помощью генератора ШИМ или Arduino. Для промышленных моторов рекомендуется использовать совместимый привод или специализированное ПО.

В2: Как понять, что сервомотор неисправен?

Если отсутствует электрическая целостность обмоток, мотор не реагирует на ШИМ-сигналы, а энкодер не выдает данные, вероятно двигатель поврежден.

В3: Опасно ли тестировать сервомотор?

При несоблюдении мер безопасности да. Всегда отключайте питание до подключения и пользуйтесь защитой. Не тестируйте в нестабильных условиях.