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交流伺服電機(jī)“機(jī)械和電氣方面”的主要故障分

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交流伺服電機(jī)“機(jī)械和電氣方面”的主要故障分

發(fā)布日期:2019-04-04 作者: 點(diǎn)擊:

一、交流伺服系統(tǒng)概述

交流伺服系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動器、伺服電機(jī)和一個反饋傳感器。所有這些部件都在一個控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行;驅(qū)動器從外部接收參數(shù)信息,然后將一定電流輸送給電機(jī),伺服電機(jī)廠家通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動負(fù)載,負(fù)載根據(jù)自己的特性進(jìn)行動作或加減速,傳感器測量負(fù)載的位置,使驅(qū)動裝置對設(shè)定信息值和實際位置值進(jìn)行比較,然后通過改變電機(jī)電流使實際位置值和設(shè)定信息值保持一致,當(dāng)負(fù)載突然變化引起速度變化時,編碼器獲知這種速度變化后會馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動器,驅(qū)動器又通過改變提供給伺服電機(jī)的電流值來滿足負(fù)載的變化,并重新返回到設(shè)定的速度。

交流伺服系統(tǒng)是一個響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng),負(fù)載波動和速度矯正之間的時間滯后響應(yīng)是非??斓摹?/p>

二、交流伺服電機(jī)振動故障分析

以下對交流伺服電機(jī)振動故障的分析主要從機(jī)械方面和電氣方面進(jìn)行。

  1. 機(jī)械方面

(1)電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡,電機(jī)轉(zhuǎn)子的動平衡制造時有缺,陷或使用后變差,就會產(chǎn)生形如“振動電機(jī)”一樣的振動源;

(2)絲杠與導(dǎo)軌平面的平行度誤差,絲杠在安裝過程中與導(dǎo)軌所在平面有平行度誤差也會使電機(jī)由于負(fù)載不均勻產(chǎn)生振動;

(3)轉(zhuǎn)軸彎曲,轉(zhuǎn)軸彎曲的情況類似于轉(zhuǎn)子不平衡,除了會產(chǎn)生振動源也會產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子中,心和絲杠中,心的同軸度誤差,使機(jī)械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生抖動;

(4)聯(lián)軸器制造缺,陷或使用后磨損會造成聯(lián)軸器兩部分的同軸度誤差,特別是使用鑄造的剛性聯(lián)軸器,由于本身的制造精度差,更容易產(chǎn)生同軸度誤差導(dǎo)致振動;

(5)導(dǎo)軌的平行度在制造時較差會導(dǎo)致伺服系統(tǒng)無法到達(dá)指定位置到無法停留在指定位置,這時伺服電機(jī)會不停的在努力尋找位置和系統(tǒng)反饋間徘徊,使電機(jī)連續(xù)的振動;

(6)絲杠彎曲,絲杠彎曲后絲杠除了受到軸向推力外還會受到變化的徑向力,彎曲大時徑向力大,彎曲小時徑向力小,同樣這種不應(yīng)該存在的徑向力也會使機(jī)械傳動系統(tǒng)產(chǎn)生振動。

(7)電機(jī)兩端和絲杠軸承座上的軸承磨損后間隙過大,或者軸承缺少潤滑脂后軸承滾動體和保持架磨損嚴(yán),重,造成負(fù)載過重。軸承磨損后間隙過大會造成電機(jī)轉(zhuǎn)子中,心和絲杠中,心存在同軸度誤差,使機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生抖動。軸承滾動體和保持架磨損嚴(yán)重會造成摩擦力增加導(dǎo)致“堵轉(zhuǎn)”,“堵轉(zhuǎn)”在不至于導(dǎo)致“過載報,警”的情況下,由于負(fù)載過重,會增加伺服系統(tǒng)的響應(yīng)時間產(chǎn)生振動;

2. 電氣方面

導(dǎo)致交流伺服電機(jī)電氣方面的原因主要是伺服驅(qū)動器的參數(shù)調(diào)整上。

(1)加速度反饋增益,電機(jī)不轉(zhuǎn)時,很小的偏移會被速度環(huán)的比例增益放大,速度反饋產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)來回抖動。

(2)位置比例增益,設(shè)置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小,數(shù)值太大可能會引起電機(jī)振動;

(3)負(fù)載慣量,負(fù)載慣量的設(shè)置一般與負(fù)載的大小有關(guān),過大的負(fù)載慣量參數(shù)會使系統(tǒng)產(chǎn)生振動,一般的交流伺服電機(jī)可以自動測量系統(tǒng)的負(fù)載慣量;

(4)速度積分常數(shù),一般情況下負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大,系統(tǒng)不產(chǎn)生振動的情況下,設(shè)定值盡量較小,但是降低積分增益會使機(jī)床響應(yīng)遲緩,剛性變差;

(5)速度比例增益,設(shè)置值越大,增益越高,系統(tǒng)剛度越大,參數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動器型號和負(fù)載情況確定,一般情況下,負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大,在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動的情況下,設(shè)定值盡量較大,但是增益越大,偏差越小,越容易產(chǎn)生振動;

伺服電機(jī)廠家

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