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伺服電機為什么會抖動鳴叫? 有哪些方法可以解決這個問題呢?下面由小編給大家答疑解惑
伺服電機的抖動鳴叫跟機械結構、速度環、電流環、位置環都有可能有關。 伺服器維修需要注意伺服器一般都是三環控制系統,從內到外依次是電流環、速度環、位置環。(注每環都包含比例項、積分時間、微分時間)
1、速度環:速度環的輸入***是位置環PID調節后的輸出以及位置設定的前饋值,我們稱為“速度設定”,這個“速度設定”和“速度環反饋”值進行比較后的差值在速度環做PID調節(主要是比例增益和積分處理)后輸出***是上面講到的“電流環的給定”。速度環的反饋來自于編碼器的反饋后的值經過“速度運算器”得到的。速度環出現問題時當電機停轉時很小的偏移會被速度環的比例增益放大,速度反饋產生相反轉矩使電機來回抖動。
2、電流環:電流環的輸入是速度環PID調節后的輸出,***是電流環的這個給定和“電流環的反饋”值進行比較后的差值在電流環內做PID調節輸出給電機,“電流環的輸出”***是電機的每相的相電流,“電流環的反饋”不是編碼器的反饋而是在驅動器內部安裝在每相的霍爾元件(磁場感應變為電流電壓信號)反饋給電流環的。電流環出現問題時電流檢測出現很小偏差,經增益放大反饋影響三相電流輸出。由于檢測值偏差使計算電流輸出值不正常使電機空間磁場分配不均。電流環反饋進一步加巨使電機抖動。
編碼器安裝于伺服電機尾部,它和電流環沒有密切聯系,他采樣來自于電機的轉動轉子的空間位置,而不是電機電流,和電流環的輸入、輸出、反饋沒有任何聯系。電流環是在驅動器內部形成的,即使沒有電機,只要在每相上安裝模擬負載(例如電燈泡)電流環***能形成反饋工作。加速度反饋是利用電機速度反饋信號乘以加速度反饋增益對轉矩命令進行補償實現對速度環振動控制。位置指令脈沖與反饋脈沖不相等時共同產生速度脈沖指令。A=F*Ks,F為指令脈沖頻率;Ks是位置環增益;A為加速脈沖。Xe=F/Ks,Xe為位置偏差脈沖。因此增益大速度***大,慣性力***大;增益越大,偏差越小,越易產生振動。
3、位置環:位置環的***是輸入的位置信息脈沖經過計算平滑濾波處理和電子齒輪計算后作為“位置環的設定”,設定和來自編碼器反饋的脈沖信號經過偏差計數器的計算后的數值在經過位置環的PID調節(比例增益調節,無積分微分環節)后輸出和位置給定的前饋信號的合值***構成了上面講的速度環的給定。位置環的反饋也來自于編碼器。位置環異常一般常見現象為是丟步多步的位置誤差。編碼器松動也可能出現同樣故障。
總上所述常見的電機抖動一般是參數設定失當或是相關電路硬件異常引起。***硬件而言,速度環硬件問題多是編碼器反饋相關電路異常引起。電流環是電流霍爾檢測相關電路異常。位置環多為輸入脈沖電路干擾(不常見)。由于檢測反饋的電子器件多為運放電路正常穩定的伺服系統也會因為元件工作運行老化誘發引起參數不匹配。