干货 | 27例伺服系统震动问题讲解,学会了你就是行家!

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干货 | 27例伺服系统震动问题讲解,学会了你就是行家!

一、数控铣床,打开电源和系统,伺服电机嗡嗡响,响几分钟之后伺服电机会发热,调小刚性后不响了,但铣出来的圆不像圆,该怎样调?

应该是几台驱动器设置的增益不同,造成电机在不同的转速下自激。可以把待测的驱动器与参考驱动器的参数设置成一致再试一下。惯量比看了吗?增益是一方面,但也不要忽略了惯量。

二、伺服驱动器,通过调节三环PID控制伺服电机,噪音比较大,但电机并没有震动,载波频率是10KHZ,电流采样速度是0.1us一次,为什么?

噪音的原因:因为没有做输入脉冲滤波,所以才有那个噪音。

三、电机启动不起来而且噪声大振动大是什么原因?

1、 脱开载荷;
2、 用手盘动,确认灵活、无异常;
3、 空载启动实验;
4、 检查负载情况。
先看看是不是动平衡出了问题,这是电流声音,其次看电机轴承,最后是驱动器参数,多数是轴承松懈或坏。

四、电动机运行有异常噪音,什么原因和怎么处理?

1、当定子与转子相擦时,会产生刺耳的“嚓嚓”碰擦声,这多是轴承有故障引起的。应检查轴承,损坏者更新。如果轴承未坏,而发现轴承走内圈或外圈,可镶套或更换轴承与端盖。

2、电动机缺相运行,吼声特别大。可断电再合闸,看是否能再正常起动,如果不能起动,可能有一相熔丝断路。开关及接触器触头一相未接通也会发生缺相。

3、轴承严重缺油时,从轴承室能听到“咝咝”声。应清洗轴承,加新油。

4、风叶碰壳或有杂物,发出撞击声。应校正风叶,清除风叶周围的杂物。

5、笼型转子导条断裂或绕线转子绕组接头断开时,有时高时低的“嗡嗡”声,转速也变慢,电流增大,应检查处理。另外有些电动机转子和定子的长度配合不好,如定子长度比转子长度长得太多,或端盖轴承孔磨损过大,转子产生轴向窜动,也会产生“嗡嗡”的声音。

6、定子绕组首末端接线错误,有低沉的吼声,转速也下降,应检查叫正。

电机噪声很大,是什么原因?如何处理?
原因1:电机内轴承间隙大 处理:更换轴承。
原因2:转子扫堂 处理:重新修理定子、转子。
原因3:磁钢松动 处理方法:重新粘结磁钢。
原因4:电机机体偏转 处理:重新调整机体。
原因5:电机转向器表层氧化、烧蚀、油污凹凸不平、换向片松动 。处理:清洗换向器或焊牢换向片。
原因6:碳刷松动、碳刷架不正 处理:调整。

五、电机有噪声大,什么原因?怎么解决?

依据电机噪声发生的分歧方法,大致可把其噪声分为三大类:
①电磁噪声;②机械噪声;③空气动力噪声。

电磁噪声首要是由气隙磁场效果于定子铁芯的径向重量所发生的。它经过磁轭向别传播,使定子铁芯发生振动变形。其次是气隙磁场的切向重量,它与电磁转矩相反,使铁芯齿部分变形振动。当径向电磁力波与定子的固有频率接近时,就会惹起共振,使振动与噪声大大加强,甚至危及电机的使用寿命。

根据电磁噪声的成因,我们可采用下列办法降低电磁噪声。

⑴尽量采用正弦绕组,削减谐波成份;
⑵选择恰当的气隙磁密,不该太高,但过低又会影响资料的应用率;
⑶选择适宜的槽共同,防止呈现低次力波;
⑷采用转子斜槽,斜一个定子槽距;
⑸定、转子磁路对称平均,迭压严密;
⑹定、转子加工与装配,应留意它们的圆度与同轴度;
⑺留意避开它们的共振频率。

六、新买的电,就是电机和减速机连在一起的那种 SEW的,主要是靠 PLC和变频器控制,使用的转速很低,大约在25赫兹左右,感觉噪音很大,机械上的主动链轮和被动链轮的角度没有问题,电机底座固定的也很牢固,散热风扇和防护罩没有刮擦,爆闸也是松开的,但是一运转起来噪音非常的大,就好像小区里面变压器发出的声音,为什么?

那就是变频器驱动电机所特有的电磁噪音(吱吱的),没有办法消除掉,但可以减少一点,就是修改变频器参数:把那个载波频率加大一点,噪音就会小一点的。但是加大变频器的载波频率,会导致变频器发热。25赫兹左右低频原本很烦人,刮擦一般音频较高,底座固定的也很牢固要看什么底座,金属板声音会比较大,负载大声音会更大,用螺丝刀顶住耳朵仔细听听音源来自什么地方,要是安装没有什么问题,电机声音大往往是轴承不良,新的应该不至于,可能原本就是这样的,运行正常就行。另外就是控制问题。

七、伺服电机运转时有异响和发热是什么原因?

异响是电机的负载过重,电机的转矩小于负载所需转矩,而电机的堵转转矩大于负载所需转矩。发热就是电机的电流过大(一般发热很正常),若是很烫,或者堵转时间过长很容易烧毁电机(电机退磁)。直白说就是小马拉大车很费力,为了拉动小马就更加的费劲拉车,所以会发热(增加电流),拉车很费劲(异响)。异响是因为伺服电机轴承坏了,发热是电流大,实质是伺服电机为了克服电机轴震动而产生的异常大电流,估计电机坏了,需尽快处理,不然故障会扩大。

八、西门子伺服电机会嗡嗡响是什么问题?

伺服电机出现这种问题有多种原因,一是伺服电机编码器零位不准,也就是编码器零位漂移,二是驱动器刚性不足或参数有问题,三是伺服电机动力线接的可能有问题呀,伺服电机的动力线是不能搞错的,可调换几次看看。四是编码器安装问题或编码器自身有问题,需要认真检查,有同样的伺服电机和驱动器最好相互调换一下试试看。伺服电机有问题,最好找专业人士检修。系统与驱动器故障,电机本身故障;驱动器与实际进给系统的匹配未达到最佳值而引起的,通常只要通过驱动器的速度环增益与积分时间的调节即可进行消除,具体方法为:

1)根据驱动模块及电动机规格,对驱动器的调节器板的S2进行正确的电流调节器设定。
2)将速度调节器的积分时间Tn调节电位器(在驱动器正面),逆时针调至极限(Tn≈39ms)。
3)将速度调节器的比例Kp调节电位器(在驱动器正面),调整至中间位置(Kp≈7~10)。
4)在以上调整后,即可以消除伺服电动机的尖叫声,但此时动态特性较差,还须进行下一步调整。
5)顺时针慢慢旋转积分时间Tn调节电位器,减小积分时间,直到电动机出现振荡声。
6)逆时针稍稍旋转积分时间Tn调节电位器,使电动机振荡声恰好消除。
7)保留以上位置,并作好记录。
本机床经以上调整后,尖叫声即消除,机床恢复正常工作。

九、电机扫堂是什么原因?

电机扫堂就是电机的转子与定子绕组里的硅钢片发生摩擦,一般是轴承坏了,还有可能是轴承走外缘,端盖的轴承位置松动。也有可能是转子走内缘,转子上的轴承位置坏了。最小的一种可能是转子弯曲造成的。轴承磨损或者是轴承座松动会造成的转子偏心。

电机轴上支承圈磨损严重、转子铁心位移,或因其他原因使定子铁心位移,造成电机锥形转子与定子间隙太小发生扫膛。电机严禁“扫膛”,当发生扫膛后,应拆下支承圈进行更换,调整定子转子锥面之间的间隙使之均匀,或送修。

十、交流伺服电机在运行中会出现抖动的现象,问题需怎样解决?

E-1E:指检查不到遥控套准的实际值。
E-2E:指不能传送正常值。
E-3E:指不能检查当前所选单元的状态。
E-4E:指伺服电机当前的运行状态不能被确认。
E-5E:指伺服电机位置电位计不在调整的范围内。
抖动是不正常的吧,可能是由于导轨不顺畅,或者电源不足。把功率调一下,调小点。

十一、伺服控制器一般使用中,都是调节哪些参数的?

不同品牌使用的参数和参数定义都有所不同。以下以安川伺服调试做一总结。

1、 安川伺服在低刚性(1~4)负载应用时,惯量比显得非常重要,以同步带结构而论,刚性大约在1~2(甚至1以下),此时惯量比没有办法进行自动调谐,必须使伺服放大器置于非自动调谐状态;

2、 惯量比的范围在450~1600之间(具体视负载而定)

3、 此时的刚性在1~3之间,甚至可以设置到4;但是有时也有可能在1以下。

4、 刚性:电机转子抵抗负载惯性的能力,也就是电机转子的自锁能力,刚性越低,电机转子越软弱无力,越容易引起低频振动,发生负载在到达指定位置后来回晃动。刚性和惯量比配合使用,如果刚性远远高于惯量比匹配的范围,那么电机将发生高频自激振荡,表现为电机发出高频刺耳的声响,这一切不良表现都是在伺服信号(SV-ON)ON并且连接负载的情况下。

5、 发生定位到位后越程,而后自动退回的现象的原因:位置环增益设置的过大,主要在低刚性的负载时有此可能。

6、低刚性负载增益的调节:
A、将惯量比设置为600;
B、将Pn110设置为0012;不进行自动调谐
C、将Pn100和Pn102设置为最小;
D、将Pn101和Pn401设置为刚性为1时的参数
E、然后进行JOG运行,速度从100~500;
F、进入软件的SETUP中查看实际的惯量比;
G、将看到的惯量比设置到Pn103中;
H、并且会自动设定刚性,通常此时会被设定为1;
I、 然后将SV-ON至于ON,如果没有振荡的声音,此时进行JOG运行,并且观察是否电机产生振荡;如果有振荡,必须减少Pn100数值,然后重复E、F重新设定转动惯量比;重新设定刚性;注意此时刚性应该是1甚至1以下;
J、在刚性设定到1时没有振荡的情况下,逐步加快JOG速度,并且适当减少Pn305、Pn306(加减速时间)的设定值;
K、在多次800rpm以上的JOG运行中没有振荡情况下进入定位控制调试;
L、首先将定位的速度减少至200rpm以内进行调试
M、并且在调试过程中不断减少Pn101参数的设定值;
N、如果调试中发生到达位置后负载出现低频振荡现象,此时适当减少Pn102参数的设定值,调整至最佳定位状态;
O、再将速度以100~180rpm的速度提高,同时观察伺服电机是否有振动现象,如果发生负载低频振荡,则适当减少Pn102的设定值,如果电机发生高频振荡(声音较尖锐)此时适当减少Pn100的设定值,也可以增加Pn101的数值;
P、说明:Pn100 速度环增益 Pn101 速度环积分时间常数 Pn102 位置环增益Pn103 旋转惯量比 Pn401 转距时间常数。

7、在定位控制中,为了使低刚性结构的负载能够减少机械损伤,因此可以在定位控制的两头加入一定的加减速时间,尤其是加速时间;通常视最高速度的高低,可以从0.5秒设定到2.5秒(指:0到最高速的时间)。

8、电机每圈进给量的计算:
A、电机直接连接滚珠丝杆: 丝杆的节距
B、电机通过减速装置(齿轮或减速机)和滚珠丝杆相连: 丝杆的节距×减速比(电机侧齿轮齿数除以丝杆处齿轮齿数)
C、电机+减速机通过齿轮和齿条连接: 齿条节距×齿轮齿数×减速比
D、电机+减速机通过滚轮和滚轮连接: 滚轮(滚子)直径×π×减速比
E、电机+减速机通过齿轮和链条连接: 链条节距×齿轮齿数×减速比
F、电机+减速机通过同步轮和同步带连接: 同步带齿距×同步带带轮的齿数×(电机侧同步轮的齿数/同步带侧带轮的齿数)×减速比; 共有3个同步轮,电机先由电机减速机出轴侧的同步轮传动至另外一个同步轮,再由同步轮传动到同步带直接连接的同步轮。

9、负荷惯量:
A、电机轴侧的惯量需要在电机本身惯量的5~10倍内使用,如果电机轴侧的惯量超过电机本身惯量很大,那么电机需要输出很大的转距,加减速过程时间变长,响应变慢;
B、电机如果通过减速机和负载相连,如果减速比为1/n ,那么减速机出轴的惯量为原电机轴侧惯量的(1/n)2
C、惯量比:m=Jl /Jm 负载换算到电机轴侧的惯量比电机惯量;
D、Jl E、当负载惯量大于10倍的电机惯量时,速度环和位置环增益由以下公式可以推算 Kv=40/(m+1) 7

10、一般调整(非低刚性负载)
A、一般采用自动调谐方式(可以选择常时调谐或上电调谐)
B、如果采用手动调谐,可以在设置为不自动调谐后按照以下的步骤
C、将刚性设定为1,然后调整速度环增益,由小慢慢变大,直到电机开始发生振荡,此时记录开始振荡的增益值,然后取50~80%作为使用值(具体视负载机械机构的刚性而论)
D、位置环增益一般保持初始设定值不变,也可以向速度环增益一样增加,但是在惯量较大的负载时,一旦在停止时发生负载振动(负脉冲不能消除,偏差计数器不能清零)时,必须减少位置环增益;
E、在减速、低速电机运行不匀时,将速度环积分时间慢慢变小,知道电机开始振动,此时记录开始振动的数值,并且将该数据加上500~1000,作为正式使用的数据。
F、伺服ON时电机出现目视可见的低频(4~6/S)左右方向振动时(此时惯量此设定值很大),将位置环增益调整至10左右,并且按照C中所述进行重新调整;

11、调整参数的含义和使用:
A、位置环增益: 决定偏差计数器中的滞留脉冲数量。数值越大,滞留脉冲数量越小,停止时的调整时间越短,响应越快,可以进行快速定位,但是当设定过大时,偏差计数器中产生滞留脉冲,停止时会有振动的感觉; 惯量比较大时,只能在速度环增益调整好以后才能调整该增益,否则会产生振动;
B、位置环增益和滞留脉冲的关系:e=f / Kp 其中e是滞留脉冲数量;f是指令脉冲频率;Kp是位置环增益; 由此可以看出Kp越小,滞留脉冲数量越多,高速运行时误差增大;Kp过高时,e很小,在定位中容易使偏差计数器产生负脉冲数,有振动;
C、速度环增益: 当惯量比变大时,控制系统的速度响应会下降,变得不稳定。一般会将速度环增益加大,但是当速度环增益过大时,在运行或停止时产生振动(电机发出异响),此时,必须将速度环增益设定在振动值的50~80%。
D、速度积分时间常数: 提高速度响应使用;提高速度积分时间常数可以减少加减速时的超调;减少速度积分时间常数可以改善旋转不稳定。

十二、伺服电机抖动,怎么办?

伺服电机为珠海运控的,当上方连杆没装上时,一切看起来正常;一旦连杆装上以后,电机就自己左右摇摆,参数设置半天也没整好。注:未接有减速器这个现象说明两个问题:
1、负载惯量远大于电机本身惯量;
2、两部分连接的刚度较低,使负载产生了谐振。

在这种情况下,系统只能调的很软,也就是刚性要调低,反应速度要减慢。具体的方法是关闭积分,同时降低位置环增益。

如要解决也需针对这两个问题下手:

1、推荐增加一个减速机,这样负载折算到电机的惯量就大大降低,日本伺服通常要求负载/电机惯量比小于5:1。

2、负载与减速机的连接要牢固,增加刚度。
以上两个措施要同时使用才好,如果负载本身刚度低就没办法了。在这个情况下,即使电机不震动了,快速启停时负载也会震动。

十三、怎样解决伺服电机在定位点突然停止引起负载的抖动问题呢?

可以试一下用有加减速脉冲输出指令来做,突然停止引起负载的抖动是转动惯性与减速力矩矛盾的体现,能想办法减轻但不能彻底消除。最有效的办法是到定位点之前给一段时间逐渐减速。这个要从2方面来解决。根本的,伺服的性能与现场调试;PLC发脉冲。

十四、用PLC发送脉冲控制伺服电机,当没有发送脉冲时,有时电机有微小的抖动,怎么办?

1、伺服参数要调整好,主要是:惯量大小,刚性,
2、有的还需要调整位置比例,积分,微分

十五、用程序步进电机速启动时,会有抖动声无法启动,用伺服电机能解决这种问题?

跟程序关系不大,应是电机转动惯量不够导致,建议换大点的步进或者伺服,伺服可以过载。

十六、伺服电机快速有抖动什么原因?

1、伺服配线:
a.使用标准动力电缆,编码器电缆,控制电缆,电缆有无破损;
b.检查控制线附近是否存在干扰源,是否与附近的大电流动力电缆互相平行或相隔太近;
c.检查接地端子电位是否有发生变动,切实保证接地良好。

2、伺服参数:
a.伺服增益设置太大,建议用手动或自动方式重新调整伺服参数;
b.确认速度反馈滤波器时间常数的设置,初始值为0,可尝试增大设置值;
c.电子齿轮比设置太大,建议恢复到出厂设置;
d.伺服系统和机械系统的共振,尝试调整陷波滤波器频率以及幅值。

3、机械系统:
a.连接电机轴和设备系统的联轴器发生偏移,安装螺钉未拧紧;
b.滑轮或齿轮的咬合不良也会导致负载转矩变动,尝试空载运行,如果空载运行时正常则检查机械系统的结合部分是否有异常;
c.确认负载惯量,力矩以及转速是否过大,尝试空载运行,如果空载运行正常,则减轻负载或更换更大容量的驱动器和电机。

十七、引起伺服电机振动的原因是什么?

1、伺服电机的抖动鸣叫跟本身机械结构(如直流伺服电机经常出现的电刷故障)、速度环问题(速度环积分增益、速度环比例增益、加速度反馈增益等参数设置不当或伺服系统的补偿板和放大板故障)、负载惯量(导轨或丝杆出现问题)、电气(制动没打开,速度环反馈电压不稳)有关。

2、电机不转时很小的偏移会被速度环的比例增益放大,速度反馈产生相反转矩使电机来回抖动。降低积分增益会使机床响应迟缓,刚性变坏。加速度反馈是利用电机速度反馈信号乘以加速度反馈增益(pa.2066)对转矩命令进行补偿实现对速度环振动控制。位置指令脉冲与反馈脉冲不相等时共同产生速度脉冲指令。A=F*Ks,F为指令脉冲频率;Ks是位置环增益;A为加速脉冲。Xe=F/Ks,Xe为位置偏差脉冲。因此增益大速度就大,惯性力就大;增益越大,偏差越小,越易产生振动。 先检查下制动是否打开。在FANUC系统中可以调节以下参数来消除由于参数设置不当引起的振动: pa.2021(负载惯量),pa.2044(加速度比例增益),pa.2066(加速度反馈增益)

十八、伺服电机叫,而且围绕一点来回震荡是怎么回事?

最近碰到过此类的问题,控制卡控制伺服,仔细观察X轴丝杠在来回的作圆周运动,不是很明白应该调整哪些参数来解决,MR-E的伺服,卡输出1000个脉冲,1个脉冲走10个u。

来回调整速度环和位置环增益试试。我碰到这种情况是因为速度环增益太低,积分因子也比较低造成的。降低驱动器上的位置增益。 目前位置环增益是自动模式,而且最近是想增加位置环增益改善滞留脉冲的影响。那就增加速度环增益试试,不过可能更糟,改个大点儿的电机试试。使用伺服监控软件如何调好伺服的增益? 如何看曲线来分析系统的响应?如果参数调好了,在伺服快定位结束的时候会不会一定会发生超程,这时有微小的振动呢?2号参数的第四位是机械共振频率设置,尽量提高它,应该会有所改善,除非选型不合适,负载的转动惯量远远大于电机转子的转动惯量。一般振荡多是积分作用过强,调节时还可以适当加大位置环比例增益。

十九、引起伺服电机振动的原因是什么?

(1)机械结构不顺畅,机械结构松动。
(2)驱动器的刚性参数调的太高,引起共振
(3)伺服功率不够
(4)还有可能是伺服控制的参数调节有点问题,比如位置增益,速度增益等配合不好
(5)伺服电机的编码器故障反馈量不对(或选型不对).
(6)伺服驱动控制器有干扰信号.驱动板有尘造成临界短路状态.
(7)电机本身绕阻出现了问题.

二十、安川伺服电机08A的抖动,怎么办?

安川伺服电机08A的,机床在运行时会抖动,有时会尖叫,试过F001调刚性,出厂时是6,现在改5,4都没用,机床用的新代的系统,系统里也改过刚性增益也没有什么大的变化。

首先要确定是不是伺服的问题,如果确实是伺服的问题,那么刚性调节一般多少会起一点作用,如果效果实在不行,就用手动调整速度环,Pn110.0=2;Pn103=x%(x根据机器情况设定,如果不知道设定100,200试试也无妨);然后加大速度环增益Pn100(1-2000),或者减小微分时间PN101(15-51200)。如果还是不行,那就是上位系统的问题了。

二十一、交流伺服电机抖动故障怎么解决?

(1)先确定转动部分是否存在问题。比如连轴器,导轨等使伺服电机转动受力变动过大致电机抖动。
(2)转动没问题就是参数问题,把速度环参数,位置环参数调小。调整(从小到大)
(3)驱动器有无报警
(4)编码器坏有时都会抖动

二十二、伺服电机运行时抖动,怎么处理?

工作台上的伺服电机,在调试的时候曲线很正常,一旦带了负载,运动的时候就会在运动方向上前后抖动,出料的时候就会看到料块上切割面有均匀锯齿。

1、电机功率多大?转子转动惯量多大?
2、是否带了减速器?系统是否做了消除间隙的处理?
3、传统系统等效到电机轴上的转动惯量多大?还有一些其它相关参数。

三洋的伺服驱动器,全闭环,调整了电流环参数,电流前馈,P参数和I参数,负载惯量比调到400左右,用联轴器连接的丝杆,打激光干涉仪丝杆运动方向是测过的,不带载的情况下系统分析曲线在700和2000赫兹有共振,用滤波器滤除了,带负载情况下负载惯量比越大产生的锯齿越密集,降低刚性可以使情况好转但是不能达到设备所要求的性能。

(1)系统是否做了消除间隙的处理?
(2)“降低刚性可以使情况好转”,系统刚性如何降低的?
(3)“不带载的情况下系统分析曲线在700和2000赫兹有共振”,带负载能否测一下系统是否仍有扭振?
(4)伺服扭矩不够
(5)滚珠丝杠的导程不对
(6)负载的转动惯量过大,导致电机运行时过冲了

二十三、AB伺服电机发烫,抖动,怎么处理?

电机的加速度减速度都在1万以上,电机有发烫现象(其他几台正常的都基本没有温度),电机是垂直安装,下降距离很短,停止时跳动很厉害,像有弹性。

(1)应该是轴承有径向间隙了。
(2)垂直安装的伺服电机要带刹车,你加减速快,可能是电机刹车发热了。
(3)电机抖动有可能是刚性问题
(4)编码器位置偏移了零点

二十四、伺服电机在转动的过程中还有停下后老是颤动怎么办?

用伺服电机带动转盘转动,每转180度停一次,但是停下后转盘老是颤动,好像伺服电机的轴锁的不是很牢固,怎么办呢?

这个好象惯量大,可以更换大功率电机或加减速机

二十五、伺服电机抖动和异常声音,怎么办?

机械部分拆开后并无异常,连接轴也没有摩擦的痕迹。拆下电机以后让其空载转动时无任何异常。但是一旦与机械部分连接后便会出现强烈抖动和异常声音。

机械共振主要是因为丝杆等机械部分与伺服里面的频率合上,产生的机械共振现像,一般的伺服控制器里面有设置屏蔽相应的共振频率。

还有就是伺服控制器里面的PID值也会引起机械共振,你可以把PID值先自动演算一下,如果还是不能正常工作可以手动修改至伺服控制器正常,这两点一般可以解决伺服引起的共振现象。

二十六、松下伺服电机抖动怎样处理(负载稍大电机抖动)?

1.惯量比设定是否得当,有可能电机惯量选型偏小
2.增益设定是不是过高导致

二十七、三菱伺服电机抖动的可能原因?

1、伺服负载过大(伺服选小了)
2、伺服刚性没调好
3、丝杆没选好

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