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匯川伺服電機(jī)噪音及不穩(wěn)定分析
用戶(hù)在一些機(jī)械上使用匯川伺服電機(jī)時(shí),，經(jīng)常會(huì)發(fā)生噪聲過(guò)大,，電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)定等現(xiàn)象,。出現(xiàn)此問(wèn)題時(shí),，許多使用者的第yi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(lái)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,，但我們仔細(xì)分析伺服電機(jī)的工作原理后,，會(huì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)論是*錯(cuò)誤的,。
匯川伺服系統(tǒng)包括：匯川伺服驅(qū)動(dòng)器,、匯川伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器(一般匯川伺服電機(jī)自帶光學(xué)編碼器)。所有這些部件都在一個(gè)控制閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行：匯川驅(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(guò)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(guò)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，匯川驅(qū)動(dòng)器又通過(guò)改變提供給伺服電機(jī)的電流值來(lái)滿(mǎn)足負(fù)載的變化,，并重新返回到設(shè)定的速度,。
匯川伺服系統(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?，此時(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,。
舉例：一臺(tái)機(jī)械是用匯川伺服電機(jī)通過(guò)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(guò)程：
當(dāng)驅(qū)動(dòng)器將電流送到電機(jī)時(shí),，匯川電機(jī)立即產(chǎn)生扭矩；一開(kāi)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,；匯川伺服電機(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,。
在此例中，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(guò),，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(lái)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(wèn)題根源所在,，解決以上例子問(wèn)題,，您可以：
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,。
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,。
以上只是噪聲不穩(wěn)定的原因之一。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,。
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