Jitter bei Servomotoren: Ursachen, Lösungen und Prävention

Unter welchen Bedingungen wird der Servomotor zittern? Wie können die Probleme, die durch das Zittern des Servomotors verursacht werden, gelöst werden? Was sind die Lösungen?

Wenn beispielsweise die Beschleunigungs- und Verzögerungszeit zu klein eingestellt ist, erzeugt der Servomotor beim plötzlichen Starten oder Stoppen ein starkes Trägheitsflattern.

Eine Verlängerung der Beschleunigungs- und Abbremszeit kann dieses Problem lösen.

Nachfolgend finden Sie eine Analyse der Ursachen für das Zittern von Servomotoren, die von Internetnutzern durchgeführt wurde.

Gesichtspunkt 1

Wenn der Servomotor bei Drehzahl Null rüttelt, sollte die Verstärkung niedrig eingestellt werden, um den Verstärkungswert zu verringern.

Wenn der Alarm aufhört, wenn der Motor anläuft, ist der wahrscheinlichste Grund, dass die Phasenfolge des Motors falsch ist.

Ansichtspunkt 2

Nachfolgend finden Sie einige Gründe für das Auftreten von Jitter bei Servomotoren und Vorschläge zur Lösung des Problems:

• Wenn der Servomotor bei Drehzahl Null ruckelt, versuchen Sie, den Verstärkungswert zu verringern, indem Sie die Verstärkung hoch einstellen.
• Wenn die Phasenfolge des Motors nicht korrekt ist, kann dies dazu führen, dass der Alarm beim Starten des Motors stoppt.
• Wenn Sie die PID-Verstärkung zu hoch einstellen, insbesondere nach dem Hinzufügen von D, kann es zu einem Motorruckeln kommen. Versuchen Sie in diesem Fall, P zu erhöhen und I zu verringern, und vermeiden Sie die Zugabe von D.
• Jitter kann auch auftreten, wenn der Encoder falsch angeschlossen ist.
• Wenn das Trägheitsmoment der Last zu groß ist, sollten Motor und Treiber durch einen größeren ersetzt werden.
• Störungen des analogen Eingangsports können Jitter verursachen, und das Hinzufügen eines magnetischen Rings zur Motor-Eingangsleitung und zum Servotreiber Netzanschlussleitung kann dazu beitragen, die Signalleitung von der Netzleitung fernzuhalten.
• Eine schlechte Erdung des Motors der Drehgeberschnittstelle kann ebenfalls zu Vibrationen führen.

Ansichtspunkt 3

① Servo-Verdrahtung:

• Verwenden Sie Standard-Stromkabel, Geberkabel und Steuerkabel und überprüfen Sie, ob das Kabel beschädigt ist;
• Prüfen Sie, ob sich in der Nähe der Steuerleitung eine Störquelle befindet, ob sie parallel oder zu nahe an einem Hochstromkabel liegt;
• Prüfen Sie, ob sich das Potenzial der Erdungsklemme verändert hat, um eine gute Erdung sicherzustellen.

② Servo-Parameter:

• Die Servoverstärkung ist zu hoch eingestellt. Es wird daher empfohlen, die Servoparameter manuell oder automatisch anzupassen;
• Bestätigen Sie die Einstellung der Zeitkonstante des Drehzahlrückführfilters. Der Anfangswert ist 0. Versuchen Sie, den Einstellwert zu erhöhen;
• Die Einstellung des elektronischen Übersetzungsverhältnisses ist zu groß, daher wird empfohlen, die Werkseinstellung wiederherzustellen;
• Versuchen Sie, die Frequenz und Amplitude des Oberwellenfilters einzustellen.

③ Mechanisches System:

• Die Kupplung, die die Motorwelle mit der Anlage verbindet, ist versetzt, und die Befestigungsschraube ist nicht fest angezogen;
• Ein schlechtes Einrasten der Riemenscheibe oder des Getriebes führt ebenfalls zu Schwankungen des Lastmoments. Versuchen Sie, ohne Last zu laufen. Wenn das Drehmoment im Leerlauf normal ist, prüfen Sie, ob das Gelenk des mechanischen Systems anormal ist;
• Prüfen Sie, ob Lastträgheit, Drehmoment und Drehzahl zu groß sind, und versuchen Sie, ohne Last zu laufen. Wenn der Betrieb ohne Last normal ist, reduzieren Sie die Last oder ersetzen Sie den Treiber und den Motor mit größerer Kapazität.

Ansichtspunkt 4

Der Jitter des Servomotors wird durch die mechanische Struktur, den Drehzahlregelkreis, die Kompensationsplatine und den Servoverstärker des Servosystems, die Trägheit der Last, den elektrischen Teil usw. verursacht.

Summary

1. Die durch die mechanische Struktur verursachten Vibrationen können in zwei Fälle unterteilt werden

1) Kein Lastschwanken:

• Das Fundament des Motors ist nicht fest, die Steifigkeit ist nicht ausreichend oder die Befestigung ist nicht fest.
• Das Gebläseblatt ist beschädigt, wodurch das mechanische Gleichgewicht des Rotors gestört wird.
• Die Welle ist verbogen oder gerissen. Dies kann durch Festziehen der Schraube, Auswechseln der Ventilatorflügel und der Welle behoben werden.

2) Wenn die Vibration nach der Belastung auftritt, ist sie im Allgemeinen auf ein Versagen der Übertragungsvorrichtung zurückzuführen.

Es kann festgestellt werden, dass die folgenden Teile Mängel aufweisen:

• Die Rotation der Riemenscheibe oder der Kupplung ist unausgeglichen.
• Die Mittellinie der Kupplung ist uneinheitlich, so dass der Motor und die mechanische Achse nicht deckungsgleich sind.
• Das Gelenk des Treibriemens ist nicht ausgewuchtet. Das Problem kann gelöst werden, indem die Übertragungsvorrichtung so eingestellt wird, dass sie ausgeglichen ist.

2. Jitter durch Geschwindigkeitsschleifenproblem verursacht

Die Integralverstärkung, die Proportionalverstärkung und die Beschleunigungsrückkopplungsverstärkung des Geschwindigkeitsregelkreises können unangemessen sein.

Je größer die Verstärkung, desto größer die Geschwindigkeit, desto größer die Trägheitskraft und desto geringer die Abweichung, wodurch das Auftreten von Jitter wahrscheinlicher wird.

Durch die Einstellung einer geringen Verstärkung kann das Geschwindigkeitsverhalten beibehalten werden und es ist weniger wahrscheinlich, dass es zu Jitter kommt.

3. Jitter durch Fehler der Kompensationskarte und des Servoverstärkers des Servosystems

Wenn der Motor während der Bewegung plötzlich stoppt, kann dies zu einem erheblichen Jitter führen. Dies ist oft auf einen unsachgemäßen Anschluss der BRK-Klemme oder auf Parametereinstellungen im Servoverstärker zurückzuführen.

Um den Jitter zu reduzieren, kann die Zeitkonstante der Beschleunigung und Verzögerung erhöht werden. Alternativ kann der Motor über die SPS langsamer gestartet oder gestoppt werden.

4. Jitter verursacht durch die Trägheit der Last

Das Problem mit der Führungsschiene und der Schraube kann zu einer Erhöhung der Lastträgheit führen.

Das Trägheitsmoment der Führungsschiene und der Leitspindel hat einen großen Einfluss auf die Steifigkeit des Servomotor-Antriebssystems.

Bei fester Verstärkung führt ein größeres Trägheitsmoment zu größerer Steifigkeit und einer höheren Wahrscheinlichkeit von Motorruckeln.

Andererseits führt ein kleineres Trägheitsmoment zu einer geringeren Steifigkeit und einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Motorruckeln.

Um das Trägheitsmoment der Last zu verringern und ein Zittern des Motors zu verhindern, besteht eine Lösung darin, die Führungsschiene und die Schraube mit einem kleineren Durchmesser zu versehen, wodurch das Trägheitsmoment verringert wird.

5. Jitter, verursacht durch den elektrischen Teil

Die Bremse ist nicht gelüftet, wodurch die Rückführspannung instabil wird.

Prüfen Sie, ob die Bremse angezogen ist, und versuchen Sie, mit Hilfe der Encoder-Vektorsteuerung ein bestimmtes Drehmoment auszugeben, indem Sie das Drehmoment reduzieren, um das Zittern zu beheben.

Wenn die Rückkopplungsspannung abnormal ist, prüfen Sie, ob die Schwingungsdauer mit der Drehzahl zusammenhängt.

Ist dies der Fall, prüfen Sie, ob die Verbindung zwischen Spindel und Spindelmotor fehlerhaft ist oder ob die Spindel und der am Ende des AC-Spindelmotors installierte Impulsgeber beschädigt sind.

Wenn es nicht mit der Geschwindigkeit zusammenhängt, prüfen Sie, ob die Leiterplatte defekt ist, und prüfen oder justieren Sie die Leiterplatte neu.

Plötzliches Motorruckeln während des Betriebs wird meist durch einen Phasenmangel verursacht. Prüfen Sie, ob die Sicherung geschmolzen ist, ob die Schaltkontakte in Ordnung sind und ob jede Phase des Stromnetzes Strom hat.

Abschließende Überlegungen

Haben Sie nach der Lektüre der Analysen dieser Internetnutzer ein allgemeines Verständnis dafür, was Servomotor-Jitter verursachen kann?

Wenn Sie auf dieses Problem stoßen, können Sie die von den Internetnutzern vorgeschlagenen möglichen Ursachen untersuchen.

Außerdem ist es wichtig, sich dieser Probleme bewusst zu sein und Maßnahmen zur Vermeidung von Servomotorvibrationen zu ergreifen.