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伺服驱动器维修-安川伺服调试经验
发表人:系统管理 发表时间:2016-07-08 10:41:38 点击次数:1563

在查找惯量比的过程中看到的,这是伺服电机的驱动过程中发生的问题,首先应当匹配惯量,伺服电机应当考虑刚性,还有速度,速度高,惯量还会大。再生电阻还是不知道怎么配置。
安川伺服调试的一些经验:
1、 安川伺服在低刚性(1~4)负载应用时,惯量比显得非常重要,以同步带结构而论,刚性大约在1~2(甚至1以下),此时惯量比没有办法进行自动调谐,必须使伺服放大器置于不自动调谐状态;
2、 惯量比的范围在450~1600之间(具体视负载而定)
3、 此时的刚性在1~3之间,甚至可以设置到4;但是有时也有可能在1以下。
4、 刚性:电机转子抵抗负载惯性的能力,也就是电机转子的自锁能力,刚性越低,电机转子越软弱无力,越容易引起低频振动,发生负载在到达制定位置后左右晃动;刚性和惯量比配合使用;如果刚性远远高于惯量比匹配的范围,那么电机将发生高频自激振荡,表现为电机发出高频刺耳的声响;这一切不良表现都是在伺服信号(SV-ON)ON并且连接负载的情况下。
5、 发生定位到位后越程,而后自动退回的现象的原因:位置环增益设置的过大,主要在低刚性的负载时有此可能,。
6、 低刚性负载增益的调节:
A、 将惯量比设置为600;
B、 将Pn110设置为0012;不进行自动调谐
C、 将Pn100和Pn102设置为最小;
D、 将Pn101和Pn401设置为刚性为1时的参数
E、 然后进行JOG运行,速度从100~500;
F、 进入软件的SETUP中查看实际的惯量比;
G、 将看到的惯量比设置到Pn103中;
H、 并且自动设定刚性,通常此时会被设定为1;
I、 然后将SV-ON至于ON,如果没有振荡的声音,此时进行JOG运行,并且观察是否电机产生振荡;如果有振荡,必须减少Pn100数值,然后重复E、F重新设定转动惯量比;重新设定刚性;注意此时刚性应该是1甚至1以下;
J、 在刚性设定到1时没有振荡的情况下,逐步加快JOG速度,并且适当减少Pn305、Pn306(加减速时间)的设定值;
K、 在多次800rpm以上的JOG运行中没有振荡情况下进入定位控制调试;
L、 首先将定位的速度减少至200rpm以内进行调试
M、 并且在调试过程中不断减少Pn101参数的设定值;
N、 如果调试中发生到达位置后负载出现低频振荡现象,此时适当减少Pn102参数的设定值,调整至最佳定位状态;
O、 再将速度以100~180rpm的速度提高,同时观察伺服电机是否有振动现象,如果发生负载低频振荡,则适当减少Pn102的设定值,如果电机发生高频振荡(声音较尖锐)此时适当减少Pn100的设定值,也可以增加Pn101的数值;
P、 说明:Pn100 速度环增益 Pn101 速度环积分时间常数 Pn102 位置环增益 Pn103 旋转惯量比 Pn401 转距时间常数
7、 再定位控制中,为了使低刚性结构的负载能够减少机械损伤,因此可以在定位控制的两头加入一定的加减速时间,尤其是加速时间;通常视最高速度的高低,可以从0.5秒设定到2.5秒(指:0到最高速的时间)。
8、 电机每圈进给量的计算:
A、 电机直接连接滚珠丝杆: 丝杆的节距
B、 电机通过减速装置(齿轮或减速机)和滚珠丝杆相连: 丝杆的节距×减速比(电机侧齿轮齿数除以丝杆处齿轮齿数)
C、 电机+减速机通过齿轮和齿条连接: 齿条节距×齿轮齿数×减速比
D、 电机+减速机通过滚轮和滚轮连接: 滚轮(滚子)直径×π×减速比
E、 电机+减速机通过齿轮和链条连接: 链条节距×齿轮齿数×减速比
F、 电机+减速机通过同步轮和同步带连接: 同步带齿距×同步带带轮的齿数×(电机侧同步轮的齿数/同步带侧带轮的齿数)×减速比; 共有3个同步轮,电机先由电机减速机出轴侧的同步轮传动至另外一个同步轮,再由同步轮传动到同步带直接连接的同步轮。
9、 负荷惯量:
A、 电机轴侧的惯量需要在电机本身惯量的5~10倍内使用,如果电机轴侧的惯量超过电机本身惯量很大,那么电机需要输出很大的转距,加减速过程时间变长,响应变慢;
B、 电机如果通过减速机和负载相连,如果减速比为1/n ,那么减速机出轴的惯量为原电机轴侧惯量的(1/n)2
C、 惯量比:m=Jl /Jm 负载换算到电机轴侧的惯量比电机惯量;
D、 Jl <(5~10)Jm
E、 当负载惯量大于10倍的电机惯量时,速度环和位置环增益由以下公式可以推算 Kv=40/(m+1) 7<=Kp<=(Kv/3)
10、 一般调整(非低刚性负载)
A、 一般采用自动调谐方式(可以选择常时调谐或上电调谐)
B、 如果采用手动调谐,可以在设置为不自动调谐后按照以下的步骤
C、 将刚性设定为1,然后调整速度环增益,由小慢慢变大,直到电机开始发生振荡,此时记录开始振荡的增益值,然后取50~80%作为使用值(具体视负载机械机构的刚性而论)
D、 位置环增益一般保持初始设定值不变,也可以向速度环增益一样增加,但是在惯量较大的负载时,一旦在停止时发生负载振动(负脉冲不能消除,偏差计数器不能清零)时,必须减少位置环增益;
E、 在减速、低速电机运行不匀时,将速度环积分时间慢慢变小,知道电机开始振动,此时记录开始振动的数值,并且将该数据加上500~1000,作为正式使用的数据。
F、 伺服ON时电机出现目视可见的低频(4~6/S)左右方向振动时(此时惯量此设定值很大),将位置环增益调整至10左右,并且按照C中所述进行重新调整;
11、 调整参数的含义和使用:
A、 位置环增益: 决定偏差计数器中的滞留脉冲数量。数值越大,滞留脉冲数量越小,停止时的调整时间越短,响应越快,可以进行快速定位,但是当设定过大时,偏差计数器中产生滞留脉冲,停止时会有振动的感觉; 惯量比较大时,只能在速度环增益调整好以后才能调整该增益,否则会产生振动;
B、 位置环增益和滞留脉冲的关系:e=f / Kp 其中e是滞留脉冲数量;f是指令脉冲频率;Kp是位置环增益; 由此可以看出Kp越小,滞留脉冲数量越多,高速运行时误差增大;Kp过高时,e很小,在定位中容易使偏差计数器产生负脉冲数,有振动;
C、 速度环增益: 当惯量比变大时,控制系统的速度响应会下降,变得不稳定。一般会将速度环增益加大,但是当速度环增益过大时,在运行或停止时产生振动(电机发出异响),此时,必须将速度环增益设定在振动值的50~80%。
D、 速度积分时间常数: 提高速度响应使用;提高速度积分时间常数可以减少加减速时的超调;减少速度积分时间常数可以改善旋转不稳定。
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