直流伺服電機(jī)的速度和位置控制原理是什么?
運(yùn)動(dòng)伺服一般都是三環(huán)控制系統(tǒng),從內(nèi)到外依次是電流環(huán)、速度環(huán)和位置環(huán)。
1、首先電流環(huán):電流環(huán)的輸入是速度環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出,我們稱(chēng)為“電流環(huán)給定”,然后就是電流環(huán)的這個(gè)給定和“電流環(huán)的反饋”值進(jìn)行比較,兩者的差值在電流環(huán)內(nèi)做PID調(diào)節(jié),然后輸出給電機(jī),“電流環(huán)的輸出”就是電機(jī)的每相的相電流?!半娏鳝h(huán)的反饋”不是編碼器的反饋,而是在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部安裝在每相的霍爾元件(磁場(chǎng)感應(yīng)變?yōu)殡娏麟妷?a target="_blank">信號(hào))反饋給電流環(huán)的。
2、速度環(huán):速度環(huán)的輸入就是位置環(huán)PID調(diào)節(jié)后的輸出或者位置設(shè)定的前饋值,我們稱(chēng)為“速度設(shè)定”,這個(gè)“速度設(shè)定”和“速度環(huán)反饋”值進(jìn)行比較,兩者的差值在速度環(huán)做PID調(diào)節(jié)(主要是比例增益和積分處理)后的輸出就是上面講到的“電流環(huán)的給定”。速度環(huán)的反饋來(lái)自于編碼器的反饋值再經(jīng)過(guò)“速度運(yùn)算器”得到的。3、位置環(huán):位置環(huán)的輸入就是外部的脈沖(通常情況下,直接寫(xiě)數(shù)據(jù)到驅(qū)動(dòng)器地址的伺服例外),外部的脈沖經(jīng)過(guò)平滑濾波處理和電子齒輪計(jì)算后作為“位置環(huán)的設(shè)定”,設(shè)定和來(lái)自編碼器反饋的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)偏差計(jì)數(shù)器計(jì)算,算出的數(shù)值再經(jīng)過(guò)位置環(huán)的PID調(diào)節(jié)(比例增益調(diào)節(jié),無(wú)積分微分環(huán)節(jié))后輸出,該輸出和位置給定的前饋信號(hào)的合值就構(gòu)成了上面講的速度環(huán)的給定。位置環(huán)的反饋也來(lái)自于編碼器。
編碼器安裝于伺服電機(jī)尾部,它和電流環(huán)沒(méi)有任何聯(lián)系,它采樣來(lái)自于電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)而不是電機(jī)電流,和電流環(huán)的輸入、輸出、反饋都沒(méi)有任何聯(lián)系。而電流環(huán)是在驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部形成的,即使沒(méi)有電機(jī),只要在每相上安裝模擬負(fù)載(例如電燈泡)電流環(huán)就能形成反饋工作。
PID各自對(duì)差值調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的影響:
1、單獨(dú)的P(比例)就是將差值進(jìn)行成比例的運(yùn)算,它的顯著特點(diǎn)就是有差調(diào)節(jié)。有差的含義就是調(diào)節(jié)過(guò)程結(jié)束后,被調(diào)量不可能與設(shè)定值準(zhǔn)確相等,它們之間一定有殘差。增加比例將會(huì)有效的減小殘差并增加系統(tǒng)響應(yīng),但容易導(dǎo)致系統(tǒng)激烈震蕩甚至不穩(wěn)定。
電機(jī)伺服系統(tǒng)離不開(kāi)對(duì)轉(zhuǎn)子位置(或磁場(chǎng))的檢測(cè)和初始定位。只有檢測(cè)到初始轉(zhuǎn)子實(shí)際位置后,控制系統(tǒng)才能正常工作。如果不能精確計(jì)算出初始轉(zhuǎn)子的位置,電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩減弱,出現(xiàn)很大震動(dòng),且電機(jī)有暫時(shí)反向旋轉(zhuǎn)的可能。
準(zhǔn)確可靠的轉(zhuǎn)子初始位置檢測(cè)裝置(如旋轉(zhuǎn)編碼器)是伺服系統(tǒng)正常啟動(dòng)的必要條件。系統(tǒng)第一次上電時(shí),若檢測(cè)到起動(dòng)命令,首先檢測(cè)U、V、W的電平狀態(tài),判斷轉(zhuǎn)子位于哪一區(qū)間,查表可獲得轉(zhuǎn)子磁極的位置,根據(jù)U,V,W 相的電平高低的組合就可知道轉(zhuǎn)子的區(qū)間范圍。0-60° 60°-120° 120°-180° 180°-240° 240°-320° 320°-360°U 1 1 1 0 0 0-----V 0 0 1 1 1 0-----W 1 0 0 0 1 1可以利用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器配合光電編碼器的輸出脈沖信號(hào)來(lái)測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)速。具體的測(cè)速方法有M法、T法和M/T法3種。M/T法的計(jì)數(shù)值M1和M2,都隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化,高速時(shí),相當(dāng)于M法測(cè)速,低速時(shí),M2=1,自動(dòng)進(jìn)入T法測(cè)速,因此M/T法的適用范圍大于前兩種,是目前應(yīng)用廣泛的一種測(cè)速方法。工作中,在固定的T時(shí)間內(nèi)對(duì)光電編碼器的脈沖計(jì)數(shù),在第一個(gè)光電編碼器上升沿定時(shí)器開(kāi)始定時(shí),同時(shí)開(kāi)始記錄光電編碼器和時(shí)鐘脈沖數(shù),定時(shí)器定時(shí)T時(shí)間到,對(duì)光電編碼器的脈沖停止計(jì)數(shù),而在下一個(gè)光電編碼器的上升沿到來(lái)時(shí)刻,時(shí)鐘脈沖才停止記錄。采用M/T法既具有M法測(cè)速的高速優(yōu)點(diǎn),又具有T法測(cè)速的低速的優(yōu)點(diǎn)。
伺服電機(jī)中的剛度參數(shù)和速度環(huán)閉環(huán)?怎么互相影響的,本質(zhì)關(guān)系是什么?
對(duì)于多數(shù)伺服而言,剛度往往是多個(gè)閉環(huán)參數(shù)配合電機(jī)/系統(tǒng)特性的綜合作用結(jié)果,與閉環(huán)增益、內(nèi)部指令濾波時(shí)間常數(shù)等有著直接聯(lián)系。
也有些伺服系統(tǒng)將剛度抽象出來(lái),作為系統(tǒng)調(diào)整的目標(biāo)參數(shù),比如kollmogen的某些伺服型號(hào),既有傳統(tǒng)的PID參數(shù)設(shè)置模式,也有剛度、頻響等設(shè)置模式。
它是一個(gè)自動(dòng)調(diào)整后系統(tǒng)自動(dòng)提供出的一個(gè)值,但人為也可以改動(dòng)。關(guān)鍵是它自動(dòng)調(diào)整后,它會(huì)提供一個(gè)速度閉環(huán)的帶寬。另,既然剛度是自動(dòng)調(diào)整后系統(tǒng)自動(dòng)提供出的一個(gè)值,人為也可以改動(dòng),那么該廠(chǎng)家的伺服算法模型應(yīng)該不是傳統(tǒng)的PID,至少也是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化的,否則沒(méi)有直接的可供用戶(hù)改動(dòng)的剛度參數(shù)。
Parker Compax3控制器就采用了剛度、阻尼作為調(diào)整量,其中剛度、阻尼的具體公式與P、I甚至負(fù)載慣量比、電機(jī)常數(shù)有關(guān)。之所以這樣讓客戶(hù)直接調(diào)整剛度、阻尼,估計(jì)是基于其物理意義比P、I、D明確的因素。
伺服電機(jī)的大慣量、中慣量、小慣量是什么意思?
伺服電機(jī)的大慣量、中慣量、小慣量就是慣性的大、中、小,各有各的用途,小慣量的高速往復(fù)性好,大慣量的本身慣量大,機(jī)床上用好點(diǎn)。伺服電機(jī)需要慣量匹配,日系列10倍與電機(jī)慣量左右(不同品牌有差異),歐系的20左右。一般來(lái)說(shuō)歐系的慣量都小,因?yàn)樗麄冸姍C(jī)做的是細(xì)長(zhǎng)的。
我選的一款伺服電機(jī)的功率,扭矩,慣量都比額定負(fù)載的大1倍多左右,這時(shí)用PLC來(lái)控制伺服實(shí)現(xiàn)定位控制,對(duì)定位精度,響應(yīng)速度有什么影響?
可以用,就是有點(diǎn)浪費(fèi),但是如果負(fù)載慣量比電機(jī)慣量大的話(huà)則不能大太多,根據(jù)系統(tǒng)大小區(qū)別對(duì)待。
伺服的慣量大于負(fù)載的,當(dāng)然沒(méi)有什么問(wèn)題,這樣定位精度才高,響應(yīng)才快。
伺服電機(jī)的剛性有什么作用?伺服電機(jī)剛性過(guò)大,剛性不足,慣量過(guò)大,慣量不足,具體表現(xiàn)是怎樣的?還有就是位置回路增益,速度回路增益,速度回路積分常數(shù) 是什么意思?分別對(duì)剛性調(diào)節(jié)起什么作用?
機(jī)械學(xué)上一般叫剛度,而非剛性,是指單位形變下所能承載的力。剛度好,意即以某精度動(dòng)作時(shí),負(fù)荷能力大并且同樣穩(wěn)定。也可以理解為伺服電機(jī)抵抗(克服)負(fù)載慣性的能力,剛性越高負(fù)載越穩(wěn)定,但是這和負(fù)載與電機(jī)之間的連接方式有關(guān)。剛性類(lèi)似于調(diào)大增益,調(diào)大可以增快響應(yīng),但伺服里邊設(shè)置的速度環(huán)積分又是可以單獨(dú)調(diào)整的,和剛性沒(méi)有直接關(guān)聯(lián)。伺服剛性應(yīng)與設(shè)備整體剛度相匹配。
比如工作臺(tái)上沒(méi)有加工件,此時(shí)伺服的加速階躍響應(yīng)曲線(xiàn)上升沿很陡;當(dāng)加上滿(mǎn)負(fù)荷后,階躍響應(yīng)曲線(xiàn)仍然很陡并接近空載的曲線(xiàn),說(shuō)明伺服的剛度調(diào)整的很好;如果滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)曲線(xiàn)斜率變小變緩,甚至不能滿(mǎn)足工藝要求,說(shuō)明伺服剛性差,可能是參數(shù)設(shè)置要調(diào)整,也可能是選型設(shè)計(jì)有問(wèn)題。
在力學(xué)中,有“剛度”和“柔度”兩個(gè)物理量與他們對(duì)應(yīng),剛度是指物體發(fā)生單位形變時(shí)所需的力的大?。蝗岫葎t指物體在單位力下所發(fā)生的形變大?。浑姍C(jī)剛性就是電機(jī)軸抵抗外界力矩干擾的能力,也就是通常所講的過(guò)載能力。
伺服系統(tǒng)的位置環(huán)剛性分為動(dòng)剛度和靜剛度:靜剛度指靜力矩條件下,負(fù)載力與伺服系統(tǒng)被動(dòng)產(chǎn)生的角位移的比值;動(dòng)剛度指在指定頻率的交變負(fù)載條件下,交變負(fù)載力矩幅值與伺服系統(tǒng)被動(dòng)產(chǎn)生的交變角位移幅值的比,一般動(dòng)剛度低于靜剛度。
剛性的調(diào)整可以在伺服控制器里進(jìn)行調(diào)節(jié),現(xiàn)場(chǎng)遇到的問(wèn)題:電機(jī)負(fù)載一個(gè)垂直方向的力,當(dāng)電機(jī)停下來(lái)后電機(jī)的扭矩會(huì)一直不停的糾正,導(dǎo)致電機(jī)在靜態(tài)下會(huì)產(chǎn)生振動(dòng),后通過(guò)修改電機(jī)靜態(tài)剛性后OK。
伺服電機(jī)的機(jī)械剛度跟它的響應(yīng)速度有關(guān),原則上剛性越高其響應(yīng)速度也越高,但是調(diào)高了很容易產(chǎn)生機(jī)械共振,所以一般伺服放大器參數(shù)里都有手動(dòng)調(diào)整響應(yīng)頻率的選項(xiàng),要根據(jù)機(jī)械的共振點(diǎn)來(lái)調(diào)整,,一般在105HZ左右就可以了。
剛性過(guò)大的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)來(lái)回震蕩,無(wú)法停下來(lái)的現(xiàn)象。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)把剛性參數(shù)慢慢加大的時(shí)候,會(huì)出現(xiàn)異響,這個(gè)時(shí)候就已經(jīng)大了。其實(shí)就是軸的速度環(huán)定位能力太強(qiáng),導(dǎo)致它沖過(guò)頭,然后自己再糾正,無(wú)法停止。一般任何移動(dòng)都會(huì)出現(xiàn),甚至是外力都可以讓電機(jī)震蕩。
剛性弱(不足或低)則相反,伺服電機(jī)響應(yīng)變慢,反應(yīng)遲緩滯后,丟步嚴(yán)重(就是會(huì)移位),跑起來(lái)有飄的感覺(jué),跑的不平穩(wěn),共振頻率低,容易產(chǎn)生大的電機(jī)震動(dòng),這是因?yàn)闊o(wú)力讓電機(jī)停下,導(dǎo)致沖過(guò)頭。當(dāng)然這是在速度較高的情況下,但是剛性軟最終是能停下來(lái)的,就是高速停止的時(shí)候,會(huì)左右晃幾次然后停下。剛性低的話(huà)好比是將伺服電機(jī)的聯(lián)軸器改成扭轉(zhuǎn)彈簧然后再輸出,結(jié)果就是:伺服已經(jīng)轉(zhuǎn)到位了,但是由于負(fù)載作用,彈簧的變形使得輸出端未達(dá)到伺服轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,總是遲鈍一點(diǎn)才來(lái)到,感覺(jué)就是明明已經(jīng)給了指令它還不走,明明指令停了還要多走一段,但是不等于定位不準(zhǔn),如果軸與軸參數(shù)相當(dāng)恰當(dāng),不會(huì)影響幾何精度,有時(shí)可能還會(huì)高于高剛度。
伺服電機(jī)剛性參數(shù)的高低取決于機(jī)床的性質(zhì)以及加工工藝。
機(jī)床病態(tài)情況下剛性低會(huì)出現(xiàn)各種破壞加工精度的情況,比如加工園成了橢圓的,銳角變成了鈍角等等。剛性低不一定是壞事。另外伺服電機(jī)剛性降低是退磁了,維修是無(wú)法解決的。
速度環(huán)是用來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的,位置環(huán)是用來(lái)控制伺服電機(jī)的位置的,都是一種控制算法。
有關(guān)電機(jī)轉(zhuǎn)子的問(wèn)題:剛性轉(zhuǎn)子、柔性轉(zhuǎn)子以及它們各自的特點(diǎn)?
根據(jù)轉(zhuǎn)子動(dòng)力學(xué),從平衡的觀點(diǎn)出發(fā),轉(zhuǎn)子可分為剛性轉(zhuǎn)子和(柔)撓性轉(zhuǎn)子。
剛性轉(zhuǎn)子的定義有多種,一般來(lái)說(shuō),凡是工作轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)低于轉(zhuǎn)子的一階彎曲臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子視為剛性轉(zhuǎn)子;而把工作轉(zhuǎn)速接近或超過(guò)轉(zhuǎn)子的一階彎曲臨界轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)子視為撓性轉(zhuǎn)子。通俗的說(shuō),剛性轉(zhuǎn)子通常是指工作時(shí)轉(zhuǎn)子的彎曲變形很小,可以忽略不計(jì)的轉(zhuǎn)子,如規(guī)定轉(zhuǎn)子的變形占轉(zhuǎn)子與支承總變形的10%以下的轉(zhuǎn)子稱(chēng)剛性轉(zhuǎn)子。另一種更確切的定義為:工作轉(zhuǎn)速在彎曲型臨界轉(zhuǎn)速(嚴(yán)格說(shuō)在80%臨界轉(zhuǎn)速)以下的轉(zhuǎn)子為剛性轉(zhuǎn)子。
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)(ISO)“平衡術(shù)語(yǔ)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)”中,從平衡的角度定義剛性轉(zhuǎn)子是:可以在一個(gè)或任意選定的兩個(gè)校正平面上,以低于轉(zhuǎn)子工作轉(zhuǎn)速的任意轉(zhuǎn)速進(jìn)行平衡校正,且校正之后,在最高工作轉(zhuǎn)速及低于工作轉(zhuǎn)速的任意轉(zhuǎn)速和接近實(shí)際的工作條件下(即在零至工作轉(zhuǎn)速整個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)),其不平衡量均不明顯地超過(guò)所規(guī)定的平衡要求“的轉(zhuǎn)子(即其不平衡量不會(huì)大大超過(guò)平衡公差)。而除此之外的轉(zhuǎn)子都?xì)w為撓性轉(zhuǎn)子。
通常我們所說(shuō)的剛性轉(zhuǎn)子是指剛度相當(dāng)大,轉(zhuǎn)子在不平衡離心慣性力的作用下所產(chǎn)生的動(dòng)撓度很小,以致在轉(zhuǎn)子工作和平衡的過(guò)程中可以忽略不計(jì)。撓性轉(zhuǎn)子由于在運(yùn)轉(zhuǎn)及平衡時(shí)將產(chǎn)生撓曲變形,其情況要復(fù)雜得多
飼服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量與剛性的問(wèn)題
設(shè)備上用了兩套富士的400W的飼服電機(jī),現(xiàn)在有一臺(tái)一上電就會(huì)感覺(jué)到輕微的震動(dòng),感覺(jué)好象是沒(méi)有定好位。如果用手去觸摸一下,或者給電機(jī)軸一點(diǎn)旋轉(zhuǎn)力它就會(huì)正常,不再發(fā)出那種輕微震動(dòng)的聲音。詢(xún)問(wèn)廠(chǎng)家技術(shù)人員,他們說(shuō)是由于把剛性設(shè)置的太高,可是降低剛性以后仍然出現(xiàn)這種問(wèn)題。
而另一套同樣的電機(jī)卻沒(méi)有這樣的問(wèn)題。而且出問(wèn)題的電機(jī)反而是負(fù)載比較小的一套。而且空載的時(shí)候也出現(xiàn)這樣的問(wèn)題,感覺(jué)和剛性設(shè)置沒(méi)什么關(guān)系吧?,飼服電機(jī)的剛性和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量設(shè)置對(duì)電機(jī)到底有什么影響?
技術(shù)人員的回答屬于“標(biāo)準(zhǔn)答案”,聽(tīng)到這樣的現(xiàn)象,肯定是這樣的答案。不過(guò),空載也出問(wèn)題,有點(diǎn)不對(duì)勁,應(yīng)該不只是剛性的問(wèn)題。不能肯定是否和剛性無(wú)關(guān),一般來(lái)說(shuō),即使有點(diǎn)別的問(wèn)題,把剛性降低也可以減輕這種震動(dòng)的。比如把剛性降到最小值,它應(yīng)該就不會(huì)震了。
另外負(fù)載小的話(huà)也可能是由于阻尼小,而阻尼小當(dāng)然更容易震蕩。
Fanuc 伺服電機(jī)剛性值在那里調(diào)整?
當(dāng)數(shù)字伺服剛性設(shè)定不合適時(shí),伺服系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能將變差,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)瓜到y(tǒng)產(chǎn)生振蕩與超調(diào),這時(shí)必須進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。停止時(shí)發(fā)生振蕩。伺服系統(tǒng)停止時(shí)可能發(fā)生的振蕩有高頻振蕩與低頻振蕩兩種,對(duì)于停止時(shí)的振蕩,調(diào)整步驟:
伺服驅(qū)動(dòng)器,通過(guò)調(diào)節(jié)三環(huán)PID控制伺服電機(jī),噪音比較大,但電機(jī)并沒(méi)有震動(dòng),載波頻率是10KHZ,電流采樣速度是0.1us一次。
噪音的原因:因?yàn)闆](méi)有做輸入脈沖濾波,所以才有那個(gè)噪音。
電機(jī)啟動(dòng)不起來(lái)而且噪聲大振動(dòng)大是什么原因
1、 脫開(kāi)載荷
2、 用手盤(pán)動(dòng),確認(rèn)靈活、無(wú)異常
3、 空載啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)
4、 檢查負(fù)載情況
先看看是不是動(dòng)平衡出了問(wèn)題,這是電流聲音,其次看電機(jī)軸承,最后是驅(qū)動(dòng)器參數(shù),多數(shù)是軸承松懈或壞。
電動(dòng)機(jī)運(yùn)行有異常噪音的原因及處理:
1、當(dāng)定子與轉(zhuǎn)子相擦?xí)r,會(huì)產(chǎn)生刺耳的“嚓嚓”碰擦聲,這多是軸承有故障引起的。應(yīng)檢查軸承,損壞者更新。如果軸承未壞,而發(fā)現(xiàn)軸承走內(nèi)圈或外圈,可鑲套或更換軸承與端蓋。
2、電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行,吼聲特別大。可斷電再合閘,看是否能再正常起動(dòng),如果不能起動(dòng),可能有一相熔絲斷路。開(kāi)關(guān)及接觸器觸頭一相未接通也會(huì)發(fā)生缺相。
3、軸承嚴(yán)重缺油時(shí),從軸承室能聽(tīng)到“咝咝”聲。應(yīng)清洗軸承,加新油。
4、風(fēng)葉碰殼或有雜物,發(fā)出撞擊聲。應(yīng)校正風(fēng)葉,清除風(fēng)葉周?chē)碾s物。
5、籠型轉(zhuǎn)子導(dǎo)條斷裂或繞線(xiàn)轉(zhuǎn)子繞組接頭斷開(kāi)時(shí),有時(shí)高時(shí)低的“嗡嗡”聲,轉(zhuǎn)速也變慢,電流增大,應(yīng)檢查處理。另外有些電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子和定子的長(zhǎng)度配合不好,如定子長(zhǎng)度比轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度長(zhǎng)得太多,或端蓋軸承孔磨損過(guò)大,轉(zhuǎn)子產(chǎn)生軸向竄動(dòng),也會(huì)產(chǎn)生“嗡嗡”的聲音。
6、定子繞組首末端接線(xiàn)錯(cuò)誤,有低沉的吼聲,轉(zhuǎn)速也下降,應(yīng)檢查叫正。
電機(jī)噪聲很大,是什么原因?如何處理?
原因1:電機(jī)內(nèi)軸承間隙大 處理:更換軸承。
原因2:轉(zhuǎn)子掃堂 處理:重新修理定子、轉(zhuǎn)子。
原因3:磁鋼松動(dòng) 處理方法:重新粘結(jié)磁鋼。
原因4:電機(jī)機(jī)體偏轉(zhuǎn) 處理:重新調(diào)整機(jī)體。
原因5:電機(jī)轉(zhuǎn)向器表層氧化、燒蝕、油污凹凸不平、換向片松動(dòng) 。
處理:清洗換向器或焊牢換向片。
原因6:碳刷松動(dòng)、碳刷架不正 處理:調(diào)整。
電機(jī)有噪聲大,什么原因?怎么解決?
依據(jù)電機(jī)噪聲發(fā)生的分歧方法,大致可把其噪聲分為三大類(lèi):①電磁噪聲;②機(jī)械噪聲;③空氣動(dòng)力噪聲。電磁噪聲首要是由氣隙磁場(chǎng)效果于定子鐵芯的徑向重量所發(fā)生的。它經(jīng)過(guò)磁軛向別傳播,使定子鐵芯發(fā)生振動(dòng)變形。其次是氣隙磁場(chǎng)的切向重量,它與電磁轉(zhuǎn)矩相反,使鐵芯齒部分變形振動(dòng)。當(dāng)徑向電磁力波與定子的固有頻率接近時(shí),就會(huì)惹起共振,使振動(dòng)與噪聲大大加強(qiáng),甚至危及電機(jī)的使用壽命。根據(jù)電磁噪聲的成因,我們可采用下列辦法降低電磁噪聲。
⑴盡量采用正弦繞組,削減諧波成份;⑵選擇恰當(dāng)?shù)臍庀洞琶?,不該太高,但過(guò)低又會(huì)影響資料的應(yīng)用率;⑶選擇適宜的槽共同,防止呈現(xiàn)低次力波;⑷采用轉(zhuǎn)子斜槽,斜一個(gè)定子槽距;⑸定、轉(zhuǎn)子磁路對(duì)稱(chēng)平均,迭壓嚴(yán)密;⑹定、轉(zhuǎn)子加工與裝配,應(yīng)留意它們的圓度與同軸度;⑺留意避開(kāi)它們的共振頻率。
新買(mǎi)的電,就是電機(jī)很減速機(jī)連在一起的那種 SEW的,主要是靠 PLC和變頻器控制,使用的轉(zhuǎn)速很低,大約在25赫茲左右,感覺(jué)噪音很大,機(jī)械上的主動(dòng)鏈輪和被動(dòng)鏈輪的角度沒(méi)有問(wèn)題,電機(jī)底座固定的也很牢固,散熱風(fēng)扇和防護(hù)罩沒(méi)有刮擦,爆閘也是松開(kāi)的,但是一運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)噪音非常的大 就好像小區(qū)里面變壓器發(fā)出的聲音
那就是變頻器驅(qū)動(dòng)電機(jī)所特有的電磁噪音(吱吱的),沒(méi)有辦法消除掉,但可以減少一點(diǎn),就是修改變頻器參數(shù):把那個(gè)載波頻率加大一點(diǎn),噪音就會(huì)小一點(diǎn)的。但是加大變頻器的載波頻率,會(huì)導(dǎo)致變頻器發(fā)熱。
25赫茲左右低頻原本很煩人,刮擦一般音頻較高,底座固定的也很牢固要看什么底座,金屬板聲音會(huì)比較大,負(fù)載大聲音會(huì)更大,用螺絲刀頂住耳朵仔細(xì)聽(tīng)聽(tīng)音源來(lái)自什么地方,要是安裝沒(méi)有什么問(wèn)題,電機(jī)聲音大往往是軸承不良,新的應(yīng)該不至于,可能原本就是這樣的,運(yùn)行正常就行。
另外就是控制問(wèn)題。
伺服電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)有異響和發(fā)熱是什么原因
異響是電機(jī)的負(fù)載過(guò)重,電機(jī)的轉(zhuǎn)矩小于負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩,而電機(jī)的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載所需轉(zhuǎn)矩。發(fā)熱就是電機(jī)的電流過(guò)大(一般發(fā)熱很正常),若是很燙,或者堵轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)很容易燒毀電機(jī)(電機(jī)退磁)。直白說(shuō)就是小馬拉大車(chē)很費(fèi)力,為了拉動(dòng)小馬就更加的費(fèi)勁拉車(chē),所以會(huì)發(fā)熱(增加電流),拉車(chē)很費(fèi)勁(異響)。
異響是因?yàn)樗欧姍C(jī)軸承壞了,發(fā)熱是電流大,實(shí)質(zhì)是伺服電機(jī)為了克服電機(jī)軸震動(dòng)而產(chǎn)生的異常大電流,估計(jì)電機(jī)壞了,需盡快處理,不然故障會(huì)擴(kuò)大。
西門(mén)子伺服電機(jī)會(huì)嗡嗡響是什么問(wèn)題?
伺服電機(jī)出現(xiàn)這種問(wèn)題有多種原因,一是伺服電機(jī)編碼器零位不準(zhǔn),也就是編碼器零位漂移,二是驅(qū)動(dòng)器剛性不足或參數(shù)有問(wèn)題,三是伺服電機(jī)動(dòng)力線(xiàn)接的可能有問(wèn)題呀,伺服電機(jī)的動(dòng)力線(xiàn)是不能搞錯(cuò)的,可調(diào)換幾次看看。四是編碼器安裝問(wèn)題或編碼器自身有問(wèn)題,需要認(rèn)真檢查,有同樣的伺服電機(jī)和驅(qū)動(dòng)器最好相互調(diào)換一下試試看。伺服電機(jī)有問(wèn)題,最好找專(zhuān)業(yè)人士檢修。系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)器故障,電機(jī)本身故障;驅(qū)動(dòng)器與實(shí)際進(jìn)給系統(tǒng)的匹配未達(dá)到最佳值而引起的,通常只要通過(guò)驅(qū)動(dòng)器的速度環(huán)增益與積分時(shí)間的調(diào)節(jié)即可進(jìn)行消除,具體方法為:1)根據(jù)驅(qū)動(dòng)模塊及電動(dòng)機(jī)規(guī)格,對(duì)驅(qū)動(dòng)器的調(diào)節(jié)器板的S2進(jìn)行正確的電流調(diào)節(jié)器設(shè)定。2)將速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間Tn調(diào)節(jié)電位器(在驅(qū)動(dòng)器正面),逆時(shí)針調(diào)至極限(Tn≈39ms)。3)將速度調(diào)節(jié)器的比例Kp調(diào)節(jié)電位器(在驅(qū)動(dòng)器正面),調(diào)整至中間位置(Kp≈7~10)。4)在以上調(diào)整后,即可以消除伺服電動(dòng)機(jī)的尖叫聲,但此時(shí)動(dòng)態(tài)特性較差,還須進(jìn)行下一步調(diào)整。5)順時(shí)針慢慢旋轉(zhuǎn)積分時(shí)間Tn調(diào)節(jié)電位器,減小積分時(shí)間,直到電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振蕩聲。6)逆時(shí)針稍稍旋轉(zhuǎn)積分時(shí)間Tn調(diào)節(jié)電位器,使電動(dòng)機(jī)振蕩聲恰好消除。7)保留以上位置,并作好記錄。本機(jī)床經(jīng)以上調(diào)整后,尖叫聲即消除,機(jī)床恢復(fù)正常工作。
電機(jī)掃堂是什么原因?
電機(jī)掃堂就是電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子繞組里的硅鋼片發(fā)生摩擦,一般是軸承壞了,還有可能是軸承走外緣,端蓋的軸承位置松動(dòng)。也有可能是轉(zhuǎn)子走內(nèi)緣,轉(zhuǎn)子上的軸承位置壞了。最小的一種可能是轉(zhuǎn)子彎曲造成的。
軸承磨損或者是軸承座松動(dòng)會(huì)造成的轉(zhuǎn)子偏心。
電機(jī)軸上支承圈磨損嚴(yán)重、轉(zhuǎn)子鐵心位移,或因其他原因使定子鐵心位移,造成電機(jī)錐形轉(zhuǎn)子與定子間隙太小發(fā)生掃膛。電機(jī)嚴(yán)禁“掃膛”,當(dāng)發(fā)生掃膛后,應(yīng)拆下支承圈進(jìn)行更換,調(diào)整定子轉(zhuǎn)子錐面之間的間隙使之均勻,或送修。
錐形電機(jī)制動(dòng)原理
錐形電機(jī)屬于特種電機(jī),又名自制動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)。結(jié)構(gòu)形式有旁磁式,杠桿式,錐形轉(zhuǎn)子式三種,我只說(shuō)最后一種的制動(dòng)原理吧。錐形轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)腔和轉(zhuǎn)子外形都成錐形,其錐形制動(dòng)環(huán)鑲嵌于風(fēng)扇制動(dòng)輪上,靜制動(dòng)環(huán)鑲在后端蓋上,定子通電后,產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),同時(shí)產(chǎn)生軸向磁拉力,使轉(zhuǎn)子軸向移動(dòng)并壓縮彈簧,使風(fēng)扇制動(dòng)輪上的錐形環(huán)與靜制動(dòng)環(huán)離開(kāi),轉(zhuǎn)子開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng),定子斷電后,軸向磁拉力消失,轉(zhuǎn)子在彈簧的作用下,連同風(fēng)扇制動(dòng)輪一起復(fù)位,使動(dòng)靜制動(dòng)環(huán)接觸,產(chǎn)生摩擦力矩,迫使電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。一般此種電動(dòng)機(jī)沒(méi)有單相的。
交流伺服電機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象,問(wèn)題需怎樣解決?
E-1E:指檢查不到遙控套準(zhǔn)的實(shí)際值。
E-2E:指不能傳送正常值。
E-3E:指不能檢查當(dāng)前所選單元的狀態(tài)。
E-4E:指伺服電機(jī)當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)不能被確認(rèn)。
E-5E:指伺服電機(jī)位置電位計(jì)不在調(diào)整的范圍內(nèi)。
抖動(dòng)是不正常的吧,可能是由于導(dǎo)軌不順暢,或者電源不足。
把功率調(diào)一下,調(diào)小點(diǎn)。
伺服電機(jī)抖動(dòng)
伺服電機(jī)為珠海運(yùn)控的,當(dāng)上方連桿沒(méi)裝上時(shí),一切看起來(lái)正常;一旦連桿裝上以后,電機(jī)就自己左右搖擺,參數(shù)設(shè)置半天也沒(méi)整好。注:未接有減速器
這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明兩個(gè)問(wèn)題:1、負(fù)載慣量遠(yuǎn)大于電機(jī)本身慣量2、兩部分連接的剛度較低,使負(fù)載產(chǎn)生了諧振在這種情況下,系統(tǒng)只能調(diào)的很軟,也就是剛性要調(diào)低,反應(yīng)速度要減慢。具體的方法是關(guān)閉積分,同時(shí)降低位置環(huán)增益。如要解決也需針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題下手1、推薦增加一個(gè)減速機(jī),這樣負(fù)載折算到電機(jī)的慣量就大大降低,日本伺服通常要求負(fù)載/電機(jī)慣量比小于5:12、負(fù)載與減速機(jī)的連接要牢固,增加剛度。以上兩個(gè)措施要同時(shí)使用才好,如果負(fù)載本身剛度低就沒(méi)辦法了。在這個(gè)情況下,即使電機(jī)不震動(dòng)了,快速啟停時(shí)負(fù)載也會(huì)震動(dòng)。
怎樣解決伺服電機(jī)在定位點(diǎn)突然停止引起負(fù)載的抖動(dòng)問(wèn)題呢?
可以試一下用有加減速脈沖輸出指令來(lái)做突然停止引起負(fù)載的抖動(dòng)是轉(zhuǎn)動(dòng)慣性與減速力矩矛盾的體現(xiàn),能想辦法減輕但不能徹底消除。最有效的辦法是到定位點(diǎn)之前給一段時(shí)間逐漸減速。
這個(gè)要從2方面來(lái)解決。根本的,伺服的性能與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試;PLC發(fā)脈沖。
用PLC發(fā)送脈沖控制伺服電機(jī),當(dāng)沒(méi)有發(fā)送脈沖時(shí),有時(shí)電機(jī)有微小的抖動(dòng)。
伺服參數(shù)要調(diào)整好,主要是:慣量大小,剛性,有的還需要調(diào)整位置比例,積分,微分
用程序步進(jìn)電機(jī)速啟動(dòng)時(shí),會(huì)有抖動(dòng)聲無(wú)法啟動(dòng),用伺服電機(jī)能解決這種問(wèn)題?
跟程序關(guān)系不大,應(yīng)是電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量不夠?qū)е?,建議換大點(diǎn)的步進(jìn)或者伺服,伺服可以過(guò)載。
伺服電機(jī)快速有抖動(dòng)什么原因
1、伺服配線(xiàn):
a.使用標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)力電纜,編碼器電纜,控制電纜,電纜有無(wú)破損;
b.檢查控制線(xiàn)附近是否存在干擾源,是否與附近的大電流動(dòng)力電纜互相平行或相隔太近;
c.檢查接地端子電位是否有發(fā)生變動(dòng),切實(shí)保證接地良好。
2、伺服參數(shù):
a.伺服增益設(shè)置太大,建議用手動(dòng)或自動(dòng)方式重新調(diào)整伺服參數(shù);
b.確認(rèn)速度反饋濾波器時(shí)間常數(shù)的設(shè)置,初始值為0,可嘗試增大設(shè)置值;
c.電子齒輪比設(shè)置太大,建議恢復(fù)到出廠(chǎng)設(shè)置;
d.伺服系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)的共振,嘗試調(diào)整陷波濾波器頻率以及幅值。
3、機(jī)械系統(tǒng):
a.連接電機(jī)軸和設(shè)備系統(tǒng)的聯(lián)軸器發(fā)生偏移,安裝螺釘未擰緊;
b.滑輪或齒輪的咬合不良也會(huì)導(dǎo)致負(fù)載轉(zhuǎn)矩變動(dòng),嘗試空載運(yùn)行,如果空載運(yùn)行時(shí)正常則檢查機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)合部分是否有異常;
c.確認(rèn)負(fù)載慣量,力矩以及轉(zhuǎn)速是否過(guò)大,嘗試空載運(yùn)行,如果空載運(yùn)行正常,則減輕負(fù)載或更換更大容量的驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)。
引起伺服電機(jī)振動(dòng)的原因是什么?
機(jī)械結(jié)構(gòu)不順暢,機(jī)械結(jié)構(gòu)松動(dòng)。驅(qū)動(dòng)器的剛性參數(shù)調(diào)的太高,引起共振。伺服功率不夠。還有可能是伺服控制的參數(shù)調(diào)節(jié)有點(diǎn)問(wèn)題,比如位置增益,速度增益等配合不好
1.是伺服電機(jī)的編碼器故障反饋量不對(duì)(或選型不對(duì))。
2.伺服驅(qū)動(dòng)控制器有干擾信號(hào)。驅(qū)動(dòng)板有塵造成臨界短路狀態(tài)。
3.電機(jī)本身繞阻出現(xiàn)了問(wèn)題
編輯:黃飛
評(píng)論