Джиттер серводвигателя: Причины, решения и профилактика

При каких условиях серводвигатель будет дрожать? Как можно решить проблемы, вызванные дрожанием серводвигателя? Какие существуют решения?

Например, если время ускорения и замедления установлено слишком маленьким, серводвигатель будет создавать сильное инерционное дрожание при внезапном запуске или остановке.

Увеличение времени ускорения и замедления может решить эту проблему.

Ниже приводится анализ причин джиттера серводвигателя, проведенный нетизенами, для справки.

Точка зрения 1

Когда серводвигатель вращается с нулевой скоростью, следует установить низкий коэффициент усиления, чтобы уменьшить значение коэффициента усиления.

Если сигнал тревоги прекращается при запуске двигателя, наиболее вероятной причиной является неправильная последовательность фаз двигателя.

Точка зрения 2

Ниже перечислены причины, по которым серводвигатели могут испытывать дрожание, и предложены способы решения этих проблем:

• Если серводвигатель дрожит на нулевой скорости, попробуйте уменьшить значение коэффициента усиления, установив его на высокий уровень.
• Если последовательность фаз двигателя неправильная, это может привести к остановке сигнализации при запуске двигателя.
• Слишком высокое значение коэффициента усиления ПИД, особенно после добавления D, может вызвать дрожание двигателя. В этом случае постарайтесь увеличить P и уменьшить I, а также избегайте добавления D.
• Джиттер также может возникнуть при неправильном подключении кодера.
• Если инерция нагрузки слишком велика, замените двигатель и привод на более мощный.
• Помехи в порте аналогового входа могут вызвать джиттер, поэтому добавление магнитного кольца к входной линии двигателя и сервопривод Линия ввода питания может помочь удержать сигнальную линию вдали от линии питания.
• Плохое заземление двигателя интерфейса поворотного энкодера также может вызвать вибрацию.

Точка зрения 3

① Проводка сервопривода:

• Используйте стандартный кабель питания, кабель энкодера, кабель управления и проверьте, не поврежден ли кабель;
• Проверьте, нет ли вблизи линии управления источника помех, не находится ли она параллельно или слишком близко к расположенному рядом силовому кабелю высокого тока;
• Проверьте, не изменился ли потенциал клеммы заземления, чтобы убедиться в надежности заземления.

② Параметры сервопривода:

• Настройка усиления сервопривода слишком велика, поэтому рекомендуется настроить параметры сервопривода вручную или автоматически;
• Подтвердите настройку постоянной времени фильтра обратной связи по скорости. Начальное значение равно 0. Попробуйте увеличить значение настройки;
• Настройка электронного передаточного числа слишком велика, поэтому рекомендуется вернуться к заводским настройкам;
• Попробуйте настроить частоту и амплитуду фильтра гармоник.

③ Механическая система:

• Муфта, соединяющая вал двигателя и систему оборудования, смещена, а крепежный винт не затянут;
• Плохое зацепление шкива или шестерни также приводит к изменению крутящего момента под нагрузкой. Попробуйте поработать без нагрузки. Если во время работы без нагрузки крутящий момент нормальный, проверьте, не нарушена ли работа шарнирной части механической системы;
• Проверьте, не слишком ли велики инерция нагрузки, крутящий момент и скорость, и попробуйте поработать без нагрузки. Если работа без нагрузки нормальная, уменьшите нагрузку или замените привод и двигатель на более мощные.

Точка зрения 4

Дребезг серводвигателя обусловлен механической структурой, контуром скорости, платой компенсации и сервоусилителем сервосистемы, инерцией нагрузки, электрической частью и т.д.

Sрезюме

1. Вибрация, вызванная механической структурой, может быть разделена на два случая

1) Отсутствие дрожания нагрузки:

• Основание двигателя не прочное, жесткость недостаточная или крепление не плотное.
• Лопасть вентилятора повреждена, что нарушает механический баланс ротора.
• Вал погнут или треснут. Это можно устранить, закрепив винт, заменив лопасти вентилятора и вал.

2) Если вибрация возникает после нагрузки, это, как правило, вызвано неисправностью передаточного устройства.

Можно судить о наличии дефектов в следующих частях:

• Вращение ременного шкива или муфты не сбалансировано.
• Центральная линия муфты не совпадает, поэтому двигатель и механическая ось не совпадают.
• Шарнир ремня трансмиссии разбалансирован. Проблему можно решить, отрегулировав устройство трансмиссии для приведения его в равновесие.

2. Джиттер, вызванный проблемой контура скорости

Интегральный коэффициент усиления, пропорциональный коэффициент усиления и коэффициент обратной связи по ускорению в контуре скорости могут быть неправильными.

Чем больше коэффициент усиления, тем больше скорость, тем больше сила инерции и тем меньше отклонение, что повышает вероятность возникновения джиттера.

Установка небольшого коэффициента усиления позволяет сохранить скорость отклика и с меньшей вероятностью вызовет джиттер.

3. Джиттер, вызванный неисправностью платы компенсации и сервоусилителя сервосистемы

Когда двигатель внезапно останавливается во время движения, это может вызвать значительный джиттер. Часто это связано с неправильным подключением клеммы BRK или настройками параметров в сервоусилителе.

Чтобы уменьшить дрожание, можно увеличить постоянную времени ускорения и замедления. Кроме того, двигатель можно запускать или останавливать медленнее с помощью ПЛК.

4. Дробление, вызванное инерцией нагрузки

Проблема с направляющей и винтом может привести к увеличению инерции груза.

Момент инерции направляющей шины и ведущего винта оказывает большое влияние на жесткость системы привода серводвигателя.

При фиксированном усилении больший момент инерции приводит к большей жесткости и увеличению вероятности дрожания двигателя.

С другой стороны, меньший момент инерции приводит к уменьшению жесткости и снижению вероятности дрожания двигателя.

Чтобы уменьшить инерцию груза и предотвратить дрожание двигателя, одним из решений является замена направляющей шины и винта на меньший диаметр, что позволит уменьшить момент инерции.

5. Джиттер, вызванный электрической частью

Тормоз не отключен, что приводит к нестабильности напряжения обратной связи.

Проверьте, включен ли тормоз, и попробуйте использовать векторное управление энкодером для вывода определенного крутящего момента, уменьшив крутящий момент, чтобы устранить дрожание.

Если напряжение обратной связи ненормально, проверьте, связан ли период вибрации со скоростью.

Если это так, проверьте, не повреждено ли соединение между шпинделем и двигателем шпинделя или не повреждены ли шпиндель и генератор импульсов, установленный в хвостовой части двигателя шпинделя переменного тока.

Если это не связано со скоростью, проверьте, нет ли неисправностей на печатной плате, и либо проверьте, либо отрегулируйте печатную плату.

Внезапное дрожание двигателя во время работы чаще всего вызвано отсутствием фазы. Проверьте, не расплавился ли предохранитель, исправны ли контакты выключателя и есть ли питание в каждой фазе электросети.

Заключительные мысли

После прочтения анализа, проведенного этими пользователями, у вас есть общее представление о том, что может вызывать джиттер серводвигателя?

Если вы столкнулись с этой проблемой, вы можете изучить возможные причины, предложенные нетизенами.

Кроме того, важно знать об этих проблемах и принимать меры, чтобы избежать вибрации серводвигателя.