伺服系统震动?且先看看这27问答(一)

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伺服系统震动?且先看看这27问答(一)

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 ;
处理方法:更换轴承。

原因2:转子扫堂 ;
处理方法: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;
处理方法: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 。
处理方法:清洗换向器或焊牢换向片。

原因6:碳刷松动、碳刷架不正;
处理方法: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。

未完待续!

本文转自:伺服系统震动?且先看看这27问答(一)

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