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伺服電機(jī)有噪音而且不穩(wěn)定是什么原因引起的？

發(fā)布日期：2017-12-29 23:04:05     作者：德力西旗艦店
摘要： 伺服電機(jī)也用過不少，期間也會(huì)出現(xiàn)大大小小的問題，不過碰到問題、研究問題、解決問題、獲得成就感是德力西電氣一貫的做事方法。下面這個(gè)伺服電機(jī)的問題就是一個(gè)比較常見的問題。
      伺服電機(jī)也用過不少，期間也會(huì)出現(xiàn)大大小小的問題，不過碰到問題、研究問題、解決問題、獲得成就感是德力西電氣一貫的做事方法。下面這個(gè)伺服電機(jī)的問題就是一個(gè)比較常見的問題。

      在使用伺服電機(jī)的過程中，有些用戶會(huì)發(fā)現(xiàn)伺服電機(jī)經(jīng)常會(huì)發(fā)生很大的噪聲，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象。當(dāng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)問題時(shí)，很多用戶的第一反應(yīng)就是伺服電機(jī)質(zhì)量不好，因?yàn)橛袝r(shí)換成步進(jìn)電機(jī)或是變頻電機(jī)來拖動(dòng)負(fù)載，噪聲和不穩(wěn)定現(xiàn)象卻反而小很多。表面上看，確實(shí)是伺服電機(jī)的原故，且慢，請(qǐng)聽我們慢慢分析伺服電機(jī)的工作原理后，你會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是完全錯(cuò)誤的。

      先來說說伺服系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。常見的交流伺服系統(tǒng)包括：伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器(一般伺服電機(jī)自帶光學(xué)編碼器)。

      交流伺服系統(tǒng)是一個(gè)響應(yīng)非常高的全閉環(huán)系統(tǒng)，負(fù)載波動(dòng)和速度較正之間的時(shí)間滯后響應(yīng)是非?？斓模藭r(shí)，真正限制了系統(tǒng)響應(yīng)效果的是機(jī)械連接裝置的傳遞時(shí)間。

      所有這些部件都在一個(gè)控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行：驅(qū)動(dòng)器從外部接收參數(shù)信息，然后將一定電流輸送給步進(jìn)伺服電機(jī)，通過電機(jī)轉(zhuǎn)換成扭矩帶動(dòng)負(fù)載，負(fù)載根據(jù)它自己的特性進(jìn)行動(dòng)作或加減速，傳感器測(cè)量負(fù)載的位置，使驅(qū)動(dòng)裝置對(duì)設(shè)定信息值和實(shí)際位置值進(jìn)行比較，然后通過改變電機(jī)電流使實(shí)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(shí)，編碼器獲知這種速度變化后會(huì)馬上反應(yīng)給伺服驅(qū)動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)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。 

      在此舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子：有一臺(tái)機(jī)械，是用伺服電機(jī)通過V形帶傳動(dòng)一個(gè)恒定速度、大慣性的負(fù)載。整個(gè)系統(tǒng)需要獲得恒定的速度和較快的響應(yīng)特性，分析其動(dòng)作過程：

      當(dāng)驅(qū)動(dòng)器將電流送到電機(jī)時(shí)，電機(jī)立即產(chǎn)生扭矩;一開始，由于V形帶會(huì)有彈性，負(fù)載不會(huì)加速到像步進(jìn)電機(jī)那樣快;伺服電機(jī)會(huì)比負(fù)載提前到達(dá)設(shè)定的速度，此時(shí)裝在電機(jī)上的編碼器會(huì)削弱電流，繼而削弱扭矩; 隨著V型帶張力的不斷增加會(huì)使電機(jī)速度變慢，此時(shí)驅(qū)動(dòng)器又會(huì)去增加電流，周而復(fù)始。

      在這個(gè)例子中，系統(tǒng)是振蕩的，電機(jī)扭矩是波動(dòng)的，負(fù)載速度也隨之波動(dòng)。其結(jié)果當(dāng)然會(huì)是噪音、磨損、不穩(wěn)定了。不過，這都不是由伺服電機(jī)引起的，這種噪聲和不穩(wěn)定性，是來源于機(jī)械傳動(dòng)裝置，是由于伺服系統(tǒng)反應(yīng)速度(高)與機(jī)械傳遞或者反應(yīng)時(shí)間(較長(zhǎng))不相匹配而引起的，即伺服電機(jī)響應(yīng)快于系統(tǒng)調(diào)整新的扭矩所需的時(shí)間。

找到了問題根源所在，我們就可以解決這個(gè)問題了，有以下幾種方法可嘗試解決：

a.增加機(jī)械剛性和降低系統(tǒng)的慣性，減少機(jī)械傳動(dòng)部位的響應(yīng)時(shí)間，如把V形帶更換成直接絲桿傳動(dòng)或用齒輪箱代替V型帶。

b.降低伺服系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減少伺服系統(tǒng)的控制帶寬，如降低伺服系統(tǒng)的增益參數(shù)值。 

      這個(gè)情況只是發(fā)生噪聲，只是不穩(wěn)定的原因之一，并不一定就是伺服電機(jī)質(zhì)量不好，針對(duì)不同的原因，會(huì)有不同的解決辦法，如由機(jī)械共振引起的噪聲，在伺服方面可采取共振抑制，低通濾波等方法，總之，噪聲和不穩(wěn)定的原因，基本上都不會(huì)是由于伺服電機(jī)本身所造成?？戳松厦娴姆治觯嘈排笥褌円院笕绻欧姍C(jī)出現(xiàn)噪音和不穩(wěn)定的問題，就知道怎么找出原因并解決了。

      可能還有些朋友不太了解伺服電機(jī)，可以看看另一篇文章《交流伺服電機(jī)是什么 交流伺服電機(jī)與普通電機(jī)有什么區(qū)別？》
上一篇文章：德力西雙電源切換開關(guān)的控制器參數(shù)設(shè)置流程
下一篇文章：直流電和交流電的概念以及區(qū)別是什么？

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