三菱伺服電機在工業(yè)自動化領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,其高性能和穩(wěn)定性備受認可。然而在實際使用過程中,部分用戶可能會遇到電機運行時出現(xiàn)抖動或異常聲響的問題。這類問題不僅影響設(shè)備運行精度,還可能縮短電機使用壽命。本文將系統(tǒng)分析三菱伺服電機抖動和異響的常見原因,并提供詳細的調(diào)整解決方案,幫助技術(shù)人員快速定位和解決問題。
一、機械因素導(dǎo)致的抖動與異響
機械因素是伺服電機異常振動和噪聲的首要排查方向。當電機與負載機械連接存在問題時,容易產(chǎn)生明顯的抖動現(xiàn)象。首先需要檢查聯(lián)軸器是否出現(xiàn)磨損或松動,三菱伺服電機常用的膜片式聯(lián)軸器在長期使用后可能出現(xiàn)彈性片疲勞斷裂,此時應(yīng)更換同規(guī)格聯(lián)軸器。安裝時需特別注意對中精度,徑向偏差應(yīng)控制在0.05mm以內(nèi),角度偏差不超過0.05°。其次,導(dǎo)軌和絲杠的潤滑狀況直接影響運行平穩(wěn)性,使用鋰基潤滑脂定期保養(yǎng)可減少摩擦異響。對于皮帶傳動系統(tǒng),需檢查皮帶張緊力是否適當,過松會導(dǎo)致打滑抖動,過緊則增加軸承負荷。機械共振也是常見誘因,當電機運行在負載機械固有頻率附近時,會出現(xiàn)振幅急劇增大的現(xiàn)象,此時需要通過調(diào)整剛性參數(shù)或加減振裝置來避開共振點。
二、電氣參數(shù)設(shè)置不當?shù)恼{(diào)整方法
伺服驅(qū)動器的參數(shù)設(shè)置與電機運行特性密切相關(guān)。三菱MR-J4系列伺服系統(tǒng)的剛性參數(shù)(PA10)若設(shè)置過高,會導(dǎo)致系統(tǒng)響應(yīng)過快而產(chǎn)生超調(diào)振蕩,此時應(yīng)逐步降低剛性值,通常從初始值的50%開始調(diào)試。速度環(huán)增益(PA11)和位置環(huán)增益(PA12)的配合也至關(guān)重要,建議先調(diào)整速度環(huán)使電機空載運行平穩(wěn),再優(yōu)化位置環(huán)參數(shù)。當出現(xiàn)特定轉(zhuǎn)速區(qū)間的振動時,可啟用陷波濾波器功能(PA19-PA22),通過設(shè)定中心頻率和帶寬來抑制機械共振。對于低頻抖動現(xiàn)象,檢查電機相電流是否平衡,使用伺服調(diào)試軟件觀察U/V/W相電流波形,偏差超過5%即需進行電流自動整定(執(zhí)行PA01=1)。編碼器參數(shù)錯誤也會導(dǎo)致異常,需確認電機型號代碼(PA13)與實際匹配,必要時重新進行編碼器初始化。
三、電磁兼容性問題處理
電磁干擾(EMI)可能引起伺服系統(tǒng)的異常運行。當電機電纜與動力線平行布線時,高頻干擾會導(dǎo)致電流采樣異常,表現(xiàn)為不規(guī)則抖動。應(yīng)確保電機動力線(UVW)與編碼器線分開走線,最小間隔保持30mm以上,必要時使用金屬屏蔽管。接地不良是另一個常見問題,伺服驅(qū)動器PE端必須采用6mm2以上銅線單獨接至接地樁,接地電阻應(yīng)小于4Ω。對于變頻器與伺服系統(tǒng)共用的場合,在伺服電源輸入端加裝交流電抗器(如FR-BAL系列)可有效抑制諧波干擾。若抖動伴隨驅(qū)動器報警(如AL.16),表明存在瞬時過流,需檢查電機絕緣電阻(使用500V兆歐表測量,相間電阻應(yīng)>10MΩ)和電纜破損情況。
四、負載特性匹配優(yōu)化
負載慣量比是影響伺服穩(wěn)定性的關(guān)鍵參數(shù)。三菱伺服系統(tǒng)建議負載慣量比(PA15)不超過電機轉(zhuǎn)子慣量的30倍,當使用大減速比減速機時,需將折算到電機軸的負載慣量控制在合理范圍。通過PA06參數(shù)可查看實時負載率,持續(xù)超過80%表明選型偏小。對于周期性變負載應(yīng)用,如沖壓機械,啟用前饋控制功能(PA27)能顯著改善跟隨誤差引起的抖動。特殊工況下,如垂直軸應(yīng)用,需正確設(shè)置重力補償參數(shù)(PA34),補償值通常為負載重量的90%-110%。當負載存在明顯間隙時,機械背隙補償功能(PA40-PA43)可有效減少換向沖擊噪聲。
五、溫度相關(guān)故障的診斷
軸承溫升過高會導(dǎo)致潤滑性能下降,產(chǎn)生金屬摩擦聲。三菱伺服電機軸承允許工作溫度范圍為-15℃至+40℃(環(huán)境溫度)+溫升60K。使用紅外測溫儀檢測軸承端蓋溫度,超過90℃應(yīng)立即停機檢查。永磁體退磁也會引起轉(zhuǎn)矩波動,表現(xiàn)為低速爬行時的步進式抖動,可通過反電勢測試判斷(拆下負載,手動旋轉(zhuǎn)電機測量UV相電壓,偏差應(yīng)<5%)。散熱不良是常見誘因,確保電機散熱鰭片清潔,安裝空間滿足最小50mm間距要求。對于密閉式安裝的伺服電機,建議加裝強制風(fēng)冷裝置(如MF-ACN型冷卻風(fēng)扇)。
六、系統(tǒng)級調(diào)試技巧
完整的調(diào)試流程應(yīng)包括以下步驟:首先執(zhí)行機械零位校準,使用百分表調(diào)整機械原點與編碼器Z相脈沖對齊;其次進行伺服自動調(diào)諧,三菱伺服提供四種調(diào)諧模式(PA14=1-4),對于剛性負載推薦選擇"高剛性模式";然后通過JOG運行觀察加減速特性,調(diào)整平滑濾波器參數(shù)(PA25)消除沖擊;最后測試全行程定位,優(yōu)化停止時的制動參數(shù)(PA30-PA33)。對于多軸同步系統(tǒng),還需調(diào)整電子齒輪比(PA08/PA09)和同步偏移補償。建議保存正常狀態(tài)下的參數(shù)備份,出現(xiàn)異常時可快速恢復(fù)基準設(shè)置。
七、特殊應(yīng)用場景處理
在高速主軸應(yīng)用(>3000rpm)中,動平衡不足會導(dǎo)致高頻振動??墒褂矛F(xiàn)場動平衡儀(如VIBER-X5)進行雙面動平衡校正,殘余不平衡量應(yīng)小于0.5g·mm/kg。機床換刀機構(gòu)等間歇運動場合,需合理設(shè)置到位判定寬度(PA35),過小會引起頻繁微調(diào)振動。對于張力控制應(yīng)用,轉(zhuǎn)矩濾波器(PA28)能有效吸收材料彈性變形引起的波動。在極端環(huán)境下(如高濕度、多粉塵),應(yīng)選用IP67防護等級的伺服電機(如HG-KR系列),并定期檢查密封件狀態(tài)。
通過以上系統(tǒng)化的調(diào)整方法,大多數(shù)三菱伺服電機的抖動和異響問題都能得到有效解決。對于經(jīng)調(diào)試仍無法消除的異常,建議聯(lián)系三菱FA中心進行專業(yè)診斷,必要時考慮更換電機或驅(qū)動器模塊。定期維護保養(yǎng)(每2000小時檢查軸承、每5000小時更換編碼器電池)能顯著延長伺服系統(tǒng)使用壽命,確保生產(chǎn)設(shè)備長期穩(wěn)定運行。
-
三菱
+關(guān)注
關(guān)注
32文章
827瀏覽量
44078 -
伺服電機
+關(guān)注
關(guān)注
88文章
2174瀏覽量
61041
發(fā)布評論請先 登錄
三菱電機攜手三所高校共育電力電子創(chuàng)新人才
三菱電機SiC MOSFET在工業(yè)電源中的應(yīng)用
三菱電機榮獲海信集團2025質(zhì)量卓越貢獻獎
CC-Link IEFB 轉(zhuǎn) EtherCAT:總線協(xié)議轉(zhuǎn)換三菱FX驅(qū)動匯川伺服封裝前移送案例
三菱電機亮相2025工博會:以“AI 創(chuàng)未來”共探智能制造新紀元
CCLKIE轉(zhuǎn)EtherCAT網(wǎng)關(guān)配置:三菱PLC與匯川伺服通信最佳實踐
三菱電機SiC MOSFET在電動汽車中的應(yīng)用(2)
三菱電機SiC DIPIPM在變頻家電中的應(yīng)用(2)
三菱電機SiC DIPIPM在變頻家電中的應(yīng)用(1)
2025年度三菱電機投資者關(guān)系日回顧
三菱電機與上海共繪半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)宏圖
三菱電機發(fā)布新型XB系列HVIGBT模塊
三菱電機再度榮獲海爾智家“質(zhì)量引領(lǐng)獎”
三菱伺服電機怎么設(shè)定無編碼器
三菱電機高壓SiC模塊封裝技術(shù)解析
三菱伺服電機抖動聲響的調(diào)整
評論