交流伺服电机振动故障的分析与解决方案

企业荣誉 / 2021-09-21 01:58

本文摘要:一、交流伺服系统阐述交流伺服系统还包括:控制器驱动器、伺服电机和一个对系统传感器(一般伺服电机自带光电编码器)。

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一、交流伺服系统阐述交流伺服系统还包括:控制器驱动器、伺服电机和一个对系统传感器(一般伺服电机自带光电编码器)。所有这些部件都在一个掌控闭环系统中运营;驱动器从外部接管参数信息,然后将一定电流运送给电机,通过电机转换成扭矩造就阻抗,阻抗根据自己的特性展开动作或特滑行,传感器测量阻抗的方位,使驱动装置对原作信息值和实际方位值展开较为,然后通过转变电机电流使实际方位值和原作信息值保持一致,当阻抗忽然变化引发速度变化时,编码器得知这种速度变化后不会立刻反应给控制器驱动器,驱动器又通过转变获取给伺服电机的电流值来符合阻抗的变化,并新的回到到原作的速度。交流伺服系统是一个号召十分低的全闭环系统,阻抗波动和速度矫正之间的时间迟缓号召是十分慢的。

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二、交流伺服电机振动故障分析以下对交流伺服电机振动故障的分析主要从机械方面和电气方面展开。1.机械方面(1)电机两端和丝杠轴承座上的轴承磨损后间隙过大,或者轴承缺乏润滑脂后轴承滑动体和保持架磨损相当严重导致阻抗较轻。

轴承磨损后间隙过大会导致电机转子中心和丝杠中心不存在同轴度误差,使机械系统产生晃动。轴承滑动体和保持架磨损相当严重不会导致摩擦力减少造成“堵转”,“堵转”在不至于造成“短路报警”的情况下,由于阻抗较轻,不会减少伺服系统的响应时间产生振动;(2)电机转子不均衡,电机转子的动平衡生产时有缺陷或用于后变差,就不会产生形如“振动电机”一样的振动源;(3)转轴倾斜,转轴倾斜的情况类似于转子不均衡,除了不会产生振动源也不会产生电机转子中心和丝杠中心的同轴度误差,使机械传动系统产生晃动;(4)联轴器生产缺失或用于后磨损不会导致联轴器两部分的同轴度误差,尤其是用于铸的刚性联轴器,由于本身的生产精度劣,更容易产生同轴度误差造成振动;(5)导轨的平行度在生产时较好不会造成伺服系统无法抵达登录方位到无法逗留在登录方位,这时伺服电机不会不时的在希望找寻方位和系统对系统间游走,使电机倒数的振动;(6)丝杠与导轨平面的平行度误差,丝杠在加装过程中与导轨所在平面有平行度误差也不会使电机由于阻抗不均匀分布产生振动;(7)丝杠倾斜,丝杠倾斜后丝杠除了受到轴向发动机外还不会受到变化的径向力,倾斜大时径向力大,倾斜小时径向力小,某种程度这种不应当不存在的径向力也不会使机械传动系统产生振动。2.电气方面造成交流伺服电机电气方面的原因主要是控制器驱动器的参数调整上。

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(1)阻抗惯量,阻抗惯量的设置一般与阻抗的大小有关,过大的阻抗惯量参数不会使系统产生振动,一般的交流伺服电机可以自动测量系统的阻抗惯量;(2)速度比例增益,设置值越大,增益越高,系统刚性越大,参数值根据明确的控制器驱动器型号和阻抗情况确认,一般情况下,阻抗惯量越大,设定值越大,在系统不产生振动的情况下,设定值尽可能较小,但是增益越大,偏差就越小,就越更容易产生振动;(3)速度分数常数,一般情况下阻抗惯量越大,设定值越大,系统不产生振动的情况下,设定值尽可能较小,但是减少分数增益不会使机床号召功能障碍,刚性变差;(4)方位比例增益,设置值越大,增益越高,刚性越大,完全相同频率指令脉冲条件下,方位迟缓量就越小,数值过于大可能会引发电机振动;(5)加速度对系统增益,电机不转时,较小的位移不会被速度的环的比例增益缩放,速度对系统产生适当的转矩,使电机往返晃动。三、交流伺服电机振动故障根据现场辨别解决问题告诉了那些方面不会造成交流伺服电机产生振动故障,实际修理中如何将故障范围更进一步增大进而瞄准故障原因是个难题,必须融合明确的现场信息来综合辨别。(1)故障再次发生在新的设备开机调试后,再次发生在这个时段内的故障最简单,有可能是由于机械制造方面的原因,也有可能是参数调整不准确的原因,必须一步步的回避,回避的原则是再行回避非常简单的原因,后回避简单的,如果是数控系统装有两台以上完全相同的驱动器和交流伺服电机,其中一台电机产生振动,可以使用最简单的“对调法”将两台交流伺服电机的控制器驱动器对调,利用此法可以较慢辨别问题否出有在控制器驱动器参数设置上;(2)故障再次发生在设备运营用于很长时间以后,这种情况基本可以回避控制器驱动器参数设置问题,因为如果参数设置失当,早已应当体现出有问题了;(3)故障再次发生在刚开机后,如果刚开机交流伺服电机就产生振动,这种情况下可以确认是在数控系统自动寻在机床原点时再次发生了机械卡阻造成电机不能到达登录方位或抵达登录方位后产生重复,这种情况下一般是机械故障;(4)故障再次发生在机床正在加工工件时,这样的情况首先考虑到是由于加工时阻抗减少而造成的振动,环绕阻抗减少检查原因;(5)故障倒数规律再次发生或间歇无规律再次发生,故障倒数再次发生时解释造成电机振动的故障原因仍然不存在,而间歇无规律再次发生时解释造成电机振动的故障原因有时不会发生变化,这种情况如果阻抗没相当大的变化基本可以回避控制器驱动器参数设置的原因。

四、结语造成交流伺服电机的振动故障是多方面简单的原因,从实际操作中总结找到机械故障或机械故障造成的电机故障原因比例较小,在回避这类故障时必须掌控交流伺服系统的工作原理,理解哪些原因更容易引发电机振动故障,同时融合现场情况综合辨别,才能彻底解决交流伺服电机的振动故障。


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