伺服驱动器作为工业运动控制的核心部件,故障多集中在电源电路、功率模块、反馈系统、参数配置、通讯链路五大核心模块,且故障表现与现场工况(如电压波动、负载异常、接线松动)高度相关。以下按故障类型(报警代码 / 现象)、故障原因、排查与维修方法分类总结,覆盖松下、三菱、安川、台达、西门子等主流品牌通用故障,兼顾现场快速排查和专业维修实操,同时附通用预防措施,适配工业维修场景。
一、电源类故障(最常见,占比约 40%,多为硬件损坏)
核心表现:驱动器上电无显示、上电跳闸、电源指示灯不亮 / 闪烁,报过压、欠压、电源故障类代码(如安川 OV、UV;三菱 ALM24;台达 AL001/AL002)。
1. 上电无显示 / 指示灯不亮
故障原因:输入电源断路 / 缺相、电源进线端子松动、内部开关电源损坏(整流桥、保险管、开关管、稳压芯片烧毁)、主板供电电容鼓包漏液。
排查维修:① 测输入端子 L1/L2/L3(三相)/L/N(单相)电压,确认电源正常、无缺相;② 拆机检查保险管是否熔断(熔断则先查短路,不可直接更换);③ 测开关电源整流桥、开关管(MOS/IGBT)是否击穿,更换损坏元件;④ 更换鼓包漏液的电解电容(重点查主板、电源板供电电容)。
2. 上电跳闸(空开 / 漏保跳闸)
故障原因:功率模块(IGBT 模块)击穿短路、电源板对地短路、进线电缆破皮接地、驱动器内部进水 / 积尘导致短路。
排查维修:① 断开驱动器输出端(U/V/W 接电机线),单独上电,若仍跳闸则为驱动器内部短路,拆机查 IGBT 模块(测 U/V/W 对直流母线 +/- 极的通断,击穿则更换模块);② 检查进线电缆绝缘性,修复破皮处;③ 清理驱动器内部积尘、水渍,烘干后复测。
3. 过压(OV)/ 欠压(UV)报警
故障原因:输入电压超出驱动器额定范围(过压:电网电压偏高、制动单元故障;欠压:电网电压偏低、缺相、电源线路压降大)、直流母线电容容量衰减(无法稳压)。
排查维修:① 测输入电压(三相 AC380V 驱动器允许 ±10% 波动,单相 AC220V 同理),排查电网电压 / 线路问题;② 过压:检查制动电阻 / 制动单元是否损坏(制动电阻烧断则更换,制动单元故障则维修);③ 欠压:排查电源缺相、进线电缆线径过小,更换粗线;④ 检测直流母线电容容值,更换容量衰减的电容。
二、过流 / 过载类故障(占比约 30%,硬件 / 工况 / 参数均可能引发)
核心表现:驱动器运行中报过流、过载代码(如安川 OC、OL;台达 AL003/AL004;松下 ERR16/ERR22),电机抖动、不转,严重时驱动器停机保护。
1. 过流(OC)报警(瞬间大电流,多为硬件 / 接线问题)
故障原因:电机线 U/V/W 接错 / 松动、功率模块损坏、电机绕组短路 / 接地、编码器反馈异常导致定位偏差、参数设置错误(如电流限制过小、加减速时间过短)。
排查维修:① 核对电机线 U/V/W 接线,紧固端子;② 测电机绕组绝缘性(对地、相间),修复短路 / 接地故障;③ 检查编码器接线,清理插头氧化层,若编码器损坏则更换;④ 调整参数:增大加减速时间、放宽电流限制,排除参数问题;⑤ 拆机测功率模块,击穿则更换。
2. 过载(OL)报警(持续超额定电流,多为工况 / 负载问题)
故障原因:电机负载过重(实际负载超过电机额定扭矩)、机械卡滞(丝杆、导轨卡死)、电机与驱动器功率不匹配(小驱动器带大电机)、参数设置错误(如转矩限制过小、电子齿轮比错误)、电机轴承损坏导致阻力过大。
排查维修:① 断开机械负载,手动盘动电机,检查是否卡滞,清理机械故障;② 确认电机与驱动器功率 / 型号匹配,不匹配则更换适配驱动器;③ 调整参数:增大转矩限制、优化电子齿轮比,匹配实际工况;④ 检查电机轴承,损坏则更换,加注润滑脂。
三、反馈系统故障(占比约 15%,伺服定位核心,多为编码器 / 接线问题)
核心表现:驱动器报编码器故障、位置偏差过大、超速代码(如安川 ABZ、PG;三菱 ALM16/ALM25;台达 AL010/AL011),电机飞车、定位不准、抖动,闭环控制失效。
1. 编码器报警(无反馈 / 反馈异常)
故障原因:编码器接线松动 / 接错、编码器插头氧化 / 进水、编码器电缆破皮短路、编码器内部元件损坏(码盘刮花、光电管烧毁)、驱动器反馈接口板损坏。
排查维修:① 紧固编码器插头,清理针脚氧化层,核对编码器接线(差分信号 A/A-、B/B-、Z/Z - 不可接错);② 检测编码器电缆绝缘性,修复破皮处,更换损坏电缆;③ 手动旋转电机,用示波器测编码器输出信号,无信号则为编码器损坏,更换编码器(注意电机型号匹配,需重新调零);④ 测驱动器反馈接口板,损坏则维修 / 更换。
2. 位置偏差过大(POS ERR)
故障原因:编码器反馈延迟 / 丢失、负载突变、加减速时间过短导致电机追不上指令、电子齿轮比设置错误、伺服增益参数过低(刚性不足)。
排查维修:① 检查编码器连接,排除反馈故障;② 调整参数:增大加减速时间、提高位置环 / 速度环增益(增加刚性)、修正电子齿轮比(匹配电机丝杆传动比);③ 排查负载突变原因,优化机械传动(如增加联轴器缓冲)。
3. 电机超速(OFS)
故障原因:编码器信号丢失(闭环变开环,电机失控)、驱动器速度指令异常、参数设置错误(如超速保护值设置过小)、主板故障导致指令输出异常。
排查维修:① 优先检查编码器反馈系统,修复信号丢失问题;② 核对速度指令源(脉冲 / 模拟量),确认指令无异常;③ 调整超速保护参数,增大保护阈值;④ 检测驱动器主板,故障则维修 / 更换。
四、通讯 / 参数类故障(占比约 10%,多为软故障,易排查)
核心表现:驱动器与 PLC / 触摸屏通讯中断、无指令输出,报参数错误、数据丢失代码(如台达 AL020;安川 NC;三菱 ALM30),电机无动作但驱动器无硬件报警。
1. 通讯中断
故障原因:通讯线松动 / 接错、通讯参数不匹配(波特率、站号、协议)、通讯接口板损坏、PLC / 触摸屏指令输出异常。
排查维修:① 紧固通讯线(如 RS485、EtherCAT、脉冲线),核对接线引脚;② 统一驱动器与上位机的通讯参数(波特率、站号、奇偶校验);③ 用替换法检测通讯接口板,损坏则更换;④ 排查上位机,确认指令正常输出。
2. 参数错误 / 数据丢失
故障原因:驱动器突然断电导致参数丢失、参数设置超出额定范围、误操作修改参数、主板存储芯片损坏。
排查维修:① 重新恢复驱动器出厂参数,再按工况重新配置(核心:电机型号、电子齿轮比、增益、限位参数);② 核对参数设置,修正超出范围的参数;③ 若恢复出厂后仍丢失参数,更换主板存储芯片(如 EEPROM)。
3. 无指令无动作(驱动器无报警)
故障原因:上位机无指令输出、驱动器指令源选择错误(如选脉冲指令但实际接模拟量)、驱动器处于急停 / 使能未接通状态、限位信号触发(硬限位 / 软限位)。
排查维修:① 确认驱动器 ** 使能信号(SON)** 正常接通,解除急停;② 核对指令源参数,匹配实际接线方式(脉冲 / 模拟量 / 通讯);③ 排查限位信号,解除触发的硬限位 / 修改软限位参数;④ 检测上位机指令输出,确认无故障。
五、其他常见故障(散热 / 机械 / 配件问题)
1. 驱动器过热(OH)报警
故障原因:散热风扇损坏 / 卡死、驱动器内部积尘堵塞风道、环境温度过高(超过 40℃)、电机过载导致驱动器发热、散热片与功率模块接触不良(导热硅脂干涸)。
排查维修:① 更换损坏的散热风扇,清理内部积尘,保证风道通畅;② 改善安装环境(增加散热风扇、降低环境温度);③ 重新涂抹导热硅脂,紧固散热片与功率模块的螺丝;④ 排查电机过载原因,解决负载问题。
2. 制动故障(BRK)
故障原因:制动电阻烧断 / 接线松动、制动单元损坏、直流母线电压过高导致制动频繁、制动电阻功率过小。
排查维修:① 紧固制动电阻接线,更换烧断的制动电阻(匹配驱动器功率,不可用小功率替代);② 检测制动单元,损坏则维修 / 更换;③ 排查直流母线过压原因,降低制动频率。
3. 电机抖动 / 异响(驱动器无报警)
故障原因:伺服增益参数过高(刚性过强)、电机线接触不良、编码器反馈轻微异常、机械传动间隙过大(联轴器松动、丝杆间隙)。
排查维修:① 降低位置环 / 速度环增益,减小刚性;② 紧固电机线 U/V/W 端子,排除接触不良;③ 检查编码器连接,清理插头;④ 紧固联轴器,调整机械传动间隙,加注润滑脂。
六、伺服驱动器维修通用原则与预防措施
1. 维修核心原则(避免二次损坏)
先外后内:先排查外部电源、接线、负载、上位机,再拆机检查内部硬件,减少不必要的拆机;
先软后硬:先恢复出厂参数、核对参数设置,排除软故障,再检测硬件元件;
先断电后操作:拆机、接线均需断开电源,测绝缘、通断时再通电,避免触电 / 短路;
故障未查透不换件:如保险管熔断,需先查短路原因,不可直接更换,否则会再次烧毁。
2. 日常预防措施(降低故障概率)
电源防护:在驱动器输入端加装浪涌保护器、稳压电源,避免电网电压波动、雷击损坏;
安装环境:保证驱动器安装在通风、干燥、无尘环境,避免高温、潮湿、腐蚀性气体,定期清理积尘;
接线规范:电机线、编码器线、电源线分开布线(避免干扰),紧固端子,做好接地(接地电阻≤4Ω);
定期维护:每 3-6 个月检查散热风扇、电解电容、制动电阻,更换老化元件;对电机轴承、机械传动加注润滑脂;
参数备份:将调试完成的驱动器参数备份到上位机 / 存储卡,避免突然断电导致参数丢失;
负载匹配:避免电机超额定负载运行,优化加减速曲线,减少瞬间大电流冲击。
七、主流品牌通用报警代码速查(核心故障)
| 故障类型 | 安川 | 三菱 | 台达 | 松下 | 西门子 |
|---|---|---|---|---|---|
| 过压 | OV | ALM24 | AL001 | ERR12 | F0001 |
| 欠压 | UV | ALM25 | AL002 | ERR13 | F0002 |
| 过流 | OC | ALM12 | AL003 | ERR16 | F0003 |
| 过载 | OL | ALM15 | AL004 | ERR22 | F0004 |
| 编码器故障 | PG/ABZ | ALM16 | AL010 | ERR28 | F0010 |
| 过热 | OH | ALM22 | AL005 | ERR14 | F0005 |
| 通讯故障 | NC | ALM30 | AL020 | ERR30 | F0020 |
核心总结
伺服驱动器故障70% 为外部因素(电源、接线、负载、工况),30% 为内部硬件损坏(功率模块、开关电源、编码器、电容);现场排查优先按 **「外部→软故障→内部硬件」** 顺序,可快速定位 80% 以上故障。专业维修需具备电路检测能力(万用表、示波器),更换功率模块、IGBT 等核心元件后,需复测直流母线、驱动电路,避免二次烧毁。

