Fluctuación de los servomotores: Causas, soluciones y prevención

¿En qué condiciones temblará el servomotor? ¿Cómo se pueden resolver los problemas causados por las sacudidas del servomotor? ¿Cuáles son las soluciones?

Por ejemplo, si el tiempo de aceleración y deceleración se ajusta demasiado pequeño, el servomotor producirá una gran fluctuación de inercia cuando arranque o se detenga repentinamente.

Aumentar el tiempo de aceleración y deceleración puede resolver este problema.

A continuación, los internautas analizan las causas de la fluctuación de los servomotores.

Punto de vista 1

Cuando el servomotor tiembla a velocidad cero, la ganancia debe ajustarse baja para reducir el valor de ganancia.

Si la alarma se detiene cuando el motor arranca, lo más probable es que la secuencia de fases del motor sea incorrecta.

Punto de vista 2

A continuación se exponen algunas razones por las que los servomotores pueden experimentar fluctuaciones y sugerencias para solucionar los problemas:

• Si el servomotor tiembla a velocidad cero, intente reducir el valor de ganancia ajustando la ganancia a un valor alto.
• Si la secuencia de fases del motor no es correcta, puede provocar que la alarma se detenga al arrancar el motor.
• Ajustar la ganancia del PID demasiado alta, especialmente después de añadir D, puede provocar fluctuaciones en el motor. En este caso, intente aumentar P y reducir I, y evite añadir D.
• También pueden producirse fluctuaciones si el codificador está mal conectado.
• Si la inercia de la carga es demasiado grande, considere la posibilidad de sustituir el motor y el excitador por uno mayor.
• La perturbación del puerto de entrada analógica puede causar fluctuaciones, y la adición de un anillo magnético a la línea de entrada del motor y el servocontrolador puede ayudar a mantener la línea de señal alejada de la línea de alimentación.
• Una mala conexión a tierra del motor de la interfaz del codificador rotatorio también puede provocar vibraciones.

Punto de vista 3

① Cableado del servo:

• Utilice cable de alimentación estándar, cable de codificador, cable de control y compruebe si el cable está dañado;
• Compruebe si hay alguna fuente de interferencias cerca de la línea de control, si está en paralelo o demasiado cerca del cable de alimentación de alta corriente cercano;
• Compruebe si se produce algún cambio en el potencial del terminal de conexión a tierra para garantizar una buena conexión a tierra.

② Parámetros del servo:

• El ajuste de la ganancia del servo es demasiado grande, por lo que se recomienda ajustar los parámetros del servo manual o automáticamente;
• Confirme el ajuste de la constante de tiempo del filtro de realimentación de velocidad. El valor inicial es 0. Intente aumentar el valor de ajuste;
• El ajuste de la relación de transmisión electrónica es demasiado grande, por lo que se recomienda volver al ajuste de fábrica;
• Intenta ajustar la frecuencia y la amplitud del filtro de armónicos.

③ Sistema mecánico:

• El acoplamiento que conecta el eje del motor y el sistema del equipo está desplazado y el tornillo de montaje no está apretado;
• Un mal acoplamiento de la polea o del engranaje también provocará una variación del par de carga. Intente funcionar sin carga. Si es normal durante el funcionamiento sin carga, compruebe si la parte conjunta del sistema mecánico es anormal;
• Confirme si la inercia de la carga, el par y la velocidad son demasiado grandes, e intente funcionar sin carga. Si el funcionamiento sin carga es normal, reduzca la carga o sustituya el excitador y el motor por otros de mayor capacidad.

Punto de vista 4

La fluctuación del servomotor está causada por la estructura mecánica, el bucle de velocidad, la tarjeta de compensación y el servoamplificador del servosistema, la inercia de la carga, la parte eléctrica, etc.

Sumario

1. La vibración causada por una estructura mecánica puede dividirse en dos casos

1) Sin fluctuaciones de carga:

• La base del motor no es firme, la rigidez no es suficiente o la fijación no es estanca.
• El aspa del ventilador está dañada, lo que destruye el equilibrio mecánico del rotor.
• El eje está doblado o agrietado. Se puede solucionar fijando el tornillo, sustituyendo el aspa del ventilador y el eje.

2) Si la vibración se produce después de la carga, generalmente se debe al fallo del dispositivo de transmisión.

Se puede juzgar que hay defectos en las siguientes partes:

• La rotación de la polea de la correa o del acoplamiento está desequilibrada.
• La línea central del acoplamiento es incoherente, por lo que el motor y el eje mecánico no coinciden.
• La junta de la correa de transmisión está desequilibrada. Se puede solucionar ajustando el dispositivo de transmisión para que esté equilibrado.

2. Fluctuación causada por un problema de bucle de velocidad

La ganancia integral, la ganancia proporcional y la ganancia de realimentación de aceleración del bucle de velocidad pueden ser inadecuadas.

A mayor ganancia, mayor velocidad, mayor fuerza de inercia y menor desviación, por lo que es más probable que se produzcan fluctuaciones.

Ajustar una ganancia pequeña puede mantener la respuesta de velocidad y es menos probable que cause jitter.

3. Fluctuación causada por un fallo en la tarjeta de compensación y el servoamplificador del servosistema

Cuando el motor se detiene repentinamente durante el movimiento, puede causar una fluctuación significativa. Esto suele deberse a una conexión incorrecta del terminal BRK o a la configuración de parámetros en el servoamplificador.

Para reducir la fluctuación, puede aumentarse la constante de tiempo de aceleración y deceleración. Otra posibilidad es arrancar o parar el motor más lentamente mediante el PLC.

4. Fluctuación causada por la inercia de la carga

El problema con el raíl guía y el tornillo puede provocar un aumento de la inercia de la carga.

El momento de inercia del carril guía y del husillo tiene una gran influencia en la rigidez del sistema de accionamiento del servomotor.

Con una ganancia fija, un mayor momento de inercia conlleva una mayor rigidez y una mayor probabilidad de fluctuación del motor.

Por otra parte, un menor momento de inercia conlleva una menor rigidez y una menor probabilidad de sacudidas del motor.

Para reducir la inercia de la carga y evitar las oscilaciones del motor, una solución es cambiar el carril guía y el tornillo a un diámetro menor, lo que reducirá el momento de inercia.

5. Fluctuación causada por la parte eléctrica

El freno no está desconectado, lo que provoca que la tensión de realimentación sea inestable.

Compruebe si el freno está accionado e intente utilizar el control vectorial del codificador para emitir un par determinado reduciendo el par para resolver la fluctuación.

Si la tensión de realimentación es anormal, compruebe si el periodo de vibración está relacionado con la velocidad.

Si es así, compruebe si la conexión entre el cabezal y el motor del cabezal es defectuosa o si el cabezal y el generador de impulsos instalado en la cola del motor del cabezal de CA están dañados.

Si no está relacionado con la velocidad, compruebe si hay algún fallo en la placa de circuito impreso y revise o reajuste la placa de circuito.

Las sacudidas repentinas del motor durante el funcionamiento suelen deberse a la falta de fase. Compruebe si el fusible se ha fundido, si los contactos del interruptor están bien y si cada fase de la red eléctrica tiene corriente.

Reflexiones finales

Después de leer el análisis de estos internautas, ¿tienes una idea general de lo que puede causar la fluctuación del servomotor?

Si te encuentras con este problema, puedes investigar las posibles causas sugeridas por los internautas.

Además, es importante ser consciente de estos problemas y tomar medidas para evitar las vibraciones del servomotor.