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伺服系統震動問題，學會了你就是行家！

2020-03-26 16:05

上海會通是松下公司授權的代理商,擁有20多年行業經驗,具備系統集成及開發應用能力,松下傳感器服務,完善的售后支持,以及全套解決方案！

一、數控銑床，打開電源和系統，伺服電機嗡嗡響，響幾分鐘之后伺服電機會發熱，調小剛性后不響了，但銑出來的圓不像圓，該怎樣調？

應該是幾臺驅動器設置的增益不同，造成電機在不同的轉速下自激。可以把待測的驅動器與參考驅動器的參數設置成一致再試一下。慣量比看了嗎？增益是一方面，但也不要忽略了慣量。

二、伺服驅動器，通過調節三環PID控制伺服電機，噪音比較大，但電機并沒有震動，載波頻率是10KHZ，電流采樣速度是0.1us一次，為什么？

噪音的原因：因為沒有做輸入脈沖濾波，所以才有那個噪音。

三、電機啟動不起來而且噪聲大振動大是什么原因？

1、脫開載荷；

2、用手盤動，確認靈活、無異常；

3、空載啟動實驗；

4、檢查負載情況。

先看看是不是動平衡出了問題，這是電流聲音，其次看電機軸承，最后是驅動器參數，多數是軸承松懈或壞。

四、電動機運行有異常噪音，什么原因和怎么處理？

1、當定子與轉子相擦時，會產生刺耳的“嚓嚓”碰擦聲，這多是軸承有故障引起的。應檢查軸承，損壞者更新。如果軸承未壞，而發現軸承走內圈或外圈，可鑲套或更換軸承與端蓋。

2、電動機缺相運行，吼聲特別大。可斷電再合閘，看是否能再正常起動，如果不能起動，可能有一相熔絲斷路。開關及接觸器觸頭一相未接通也會發生缺相。

3、軸承嚴重缺油時，從軸承室能聽到“咝咝”聲。應清洗軸承，加新油。

4、風葉碰殼或有雜物，發出撞擊聲。應校正風葉，清除風葉周圍的雜物。

5、籠型轉子導條斷裂或繞線轉子繞組接頭斷開時，有時高時低的“嗡嗡”聲，轉速也變慢，電流增大，應檢查處理。另外有些電動機轉子和定子的長度配合不好，如定子長度比轉子長度長得太多，或端蓋軸承孔磨損過大，轉子產生軸向竄動，也會產生“嗡嗡”的聲音。

6、定子繞組首末端接線錯誤，有低沉的吼聲，轉速也下降，應檢查叫正。

電機噪聲很大，是什么原因？如何處理？

原因1：電機內軸承間隙大處理：更換軸承。

原因2：轉子掃堂處理：重新修理定子、轉子。

原因3：磁鋼松動處理方法：重新粘結磁鋼。

原因4：電機機體偏轉處理：重新調整機體。

原因5：電機轉向器表層氧化、燒蝕、油污凹凸不平、換向片松動。處理：清洗換向器或焊牢換向片。

原因6：碳刷松動、碳刷架不正處理：調整。

五、電機有噪聲大，什么原因？怎么解決？

依據電機噪聲發生的分歧方法,大致可把其噪聲分為三大類:
①電磁噪聲；②機械噪聲；③空氣動力噪聲。

電磁噪聲首要是由氣隙磁場效果于定子鐵芯的徑向重量所發生的。它經過磁軛向別傳播，使定子鐵芯發生振動變形。其次是氣隙磁場的切向重量，它與電磁轉矩相反，使鐵芯齒部分變形振動。當徑向電磁力波與定子的固有頻率接近時，就會惹起共振，使振動與噪聲大大加強，甚至危及電機的使用壽命。

根據電磁噪聲的成因，我們可采用下列辦法降低電磁噪聲。　

⑴盡量采用正弦繞組，削減諧波成份；
⑵選擇恰當的氣隙磁密，不該太高，但過低又會影響資料的應用率；
⑶選擇適宜的槽共同，防止呈現低次力波；
⑷采用轉子斜槽，斜一個定子槽距；
⑸定、轉子磁路對稱平均，迭壓嚴密；
⑹定、轉子加工與裝配，應留意它們的圓度與同軸度；
⑺留意避開它們的共振頻率。

六、新買的電機和減速機連一體機，主要是靠 PLC和變頻器控制，使用的轉速很低，大約在25赫茲左右，感覺噪音很大，機械上的主動鏈輪和被動鏈輪的角度沒有問題，電機底座固定的也很牢固，散熱風扇和防護罩沒有刮擦，抱閘也是松開的，但是一運轉起來噪音非常的大，就好像變壓器發出的聲音，為什么？

那就是變頻器驅動電機所有的電磁噪音（吱吱的），沒有辦法消除掉，但可以減少一點，就是修改變頻器參數：把那個載波頻率加大一點，噪音就會小一點的。但是加大變頻器的載波頻率，會導致變頻器發熱。25赫茲左右低頻原本很煩人，刮擦一般音頻較高，底座固定的也很牢固要看什么底座，金屬板聲音會比較大，負載大聲音會更大，用螺絲刀頂住耳朵仔細聽聽音源來自什么地方，要是安裝沒有什么問題，電機聲音大往往是軸承不良，新的應該不至于，可能原本就是這樣的，運行正常就行。另外就是控制問題。

七、伺服電機運轉時有異響和發熱是什么原因？

異響是電機的負載過重，電機的轉矩小于負載所需轉矩，而電機的堵轉轉矩大于負載所需轉矩。發熱就是電機的電流過大（一般發熱很正常），若是很燙，或者堵轉時間過長很容易燒毀電機（電機退磁）。直白說就是小馬拉大車很費力，為了拉動小馬就更加的費勁拉車，所以會發熱（增加電流），拉車很費勁（異響）。異響是因為伺服電機軸承壞了，發熱是電流大，實質是伺服電機為了克服電機軸震動而產生的異常大電流，估計電機壞了，需盡快處理，不然故障會擴大。

八、伺服電機會嗡嗡響是什么問題？

伺服電機出現這種問題有多種原因，一是伺服電機編碼器零位不準，也就是編碼器零位漂移，二是驅動器剛性不足或參數有問題，三是伺服電機動力線接的可能有問題呀，伺服電機的動力線是不能搞錯的，可調換幾次看看。四是編碼器安裝問題或編碼器自身有問題，需要認真檢查，有同樣的伺服電機和驅動器相互調換一下試試看。伺服電機有問題，找專業人士檢修。系統與驅動器故障，電機本身故障；驅動器與實際進給系統的匹配未達到最佳值而引起的，通常只要通過驅動器的速度環增益與積分時間的調節即可進行消除，具體方法為：

1)根據驅動模塊及電動機規格，對驅動器的調節器板的S2進行正確的電流調節器設定。
2)將速度調節器的積分時間Tn調節電位器(在驅動器正面)，逆時針調至極限(Tn≈39ms)。
3)將速度調節器的比例Kp調節電位器(在驅動器正面)，調整至中間位置(Kp≈7~10)。
4)在以上調整后，即可以消除伺服電動機的尖叫聲，但此時動態特性較差，還須進行下一步調整。
5)順時針慢慢旋轉積分時間Tn調節電位器，減小積分時間，直到電動機出現振蕩聲。
6)逆時針稍稍旋轉積分時間Tn調節電位器，使電動機振蕩聲恰好消除。
7)保留以上位置，并作好記錄。
本機床經以上調整后，尖叫聲即消除，機床恢復正常工作。

九、怎樣解決伺服電機在定位點突然停止引起負載的抖動問題呢？

可以試一下用有加減速脈沖輸出指令來做，突然停止引起負載的抖動是轉動慣性與減速力矩矛盾的體現，能想辦法減輕但不能徹底消除。最有效的辦法是到定位點之前給一段時間逐漸減速。這個要從2方面來解決。根本的，伺服的性能與現場調試；PLC發脈沖。

十、伺服電機快速有抖動什么原因？

1、伺服配線：
a．使用標準動力電纜，編碼器電纜，控制電纜，電纜有無破損；
b．檢查控制線附近是否存在干擾源，是否與附近的大電流動力電纜互相平行或相隔太近；
c．檢查接地端子電位是否有發生變動，切實保證接地良好。

2、伺服參數：
a．伺服增益設置太大，建議用手動或自動方式重新調整伺服參數；

b．確認速度反饋濾波器時間常數的設置，初始值為0，可嘗試增大設置值；

c．電子齒輪比設置太大，建議恢復到出廠設置；

d．伺服系統和機械系統的共振，嘗試調整陷波濾波器頻率以及幅值。

3、機械系統：

a．連接電機軸和設備系統的聯軸器發生偏移，安裝螺釘未擰緊；

b．滑輪或齒輪的咬合不良也會導致負載轉矩變動，嘗試空載運行，如果空載運行時正常則檢查機械系統的結合部分是否有異常；

c．確認負載慣量，力矩以及轉速是否過大，嘗試空載運行，如果空載運行正常，則減輕負載或更換更大容量的驅動器和電機。

十一、電機掃堂是什么原因？

電機掃堂就是電機的轉子與定子繞組里的硅鋼片發生摩擦，一般是軸承壞了，還有可能是軸承走外緣，端蓋的軸承位置松動。也有可能是轉子走內緣，轉子上的軸承位置壞了。一種可能是轉子彎曲造成的。軸承磨損或者是軸承座松動會造成的轉子偏心。

電機軸上支承圈磨損嚴重、轉子鐵心位移，或因其他原因使定子鐵心位移，造成電機錐形轉子與定子間隙太小發生掃膛。電機嚴禁“掃膛”，當發生掃膛后，應拆下支承圈進行更換，調整定子轉子錐面之間的間隙使之均勻，或送修。

十二、伺服電機抖動，怎么辦？

伺服電機為珠海運控的，當上方連桿沒裝上時，一切看起來正常；一旦連桿裝上以后，電機就自己左右搖擺，參數設置半天也沒整好。注：未接有減速器這個現象說明兩個問題：

1、負載慣量遠大于電機本身慣量；

2、兩部分連接的剛度較低，使負載產生了諧振。

在這種情況下，系統只能調的很軟，也就是剛性要調低，反應速度要減慢。具體的方法是關閉積分，同時降低位置環增益。

如要解決也需針對這兩個問題下手：

1、推薦增加一個減速機，這樣負載折算到電機的慣量就大大降低，日本伺服通常要求負載/電機慣量比小于5:1。
2、負載與減速機的連接要牢固，增加剛度。
以上兩個措施要同時使用才好，如果負載本身剛度低就沒辦法了。在這個情況下，即使電機不震動了，快速啟停時負載也會震動。

十三、用PLC發送脈沖控制伺服電機，當沒有發送脈沖時，有時電機有微小的抖動，怎么辦？

1、伺服參數要調整好，主要是：慣量大小，剛性，
2、有的還需要調整位置比例，積分，微分

十四、用程序步進電機速啟動時，會有抖動聲無法啟動，用伺服電機能解決這種問題？

跟程序關系不大，應是電機轉動慣量不夠導致，建議換大點的步進或者伺服，伺服可以過載。

十五、伺服電機快速有抖動什么原因？

2、伺服參數：
a．伺服增益設置太大，建議用手動或自動方式重新調整伺服參數；

b．確認速度反饋濾波器時間常數的設置，初始值為0，可嘗試增大設置值；

c．電子齒輪比設置太大，建議恢復到出廠設置；

d．伺服系統和機械系統的共振，嘗試調整陷波濾波器頻率以及幅值。

3、機械系統：

a．連接電機軸和設備系統的聯軸器發生偏移，安裝螺釘未擰緊；

b．滑輪或齒輪的咬合不良也會導致負載轉矩變動，嘗試空載運行，如果空載運行時正常則檢查機械系統的結合部分是否有異常；

c．確認負載慣量，力矩以及轉速是否過大，嘗試空載運行，如果空載運行正常，則減輕負載或更換更大容量的驅動器和電機。

十六、引起伺服電機振動的原因是什么？

1、伺服電機的抖動鳴叫跟本身機械結構(如直流伺服電機經常出現的電刷故障)、速度環問題（速度環積分增益、速度環比例增益、加速度反饋增益等參數設置不當或伺服系統的補償板和放大板故障）、負載慣量（導軌或絲桿出現問題）、電氣（制動沒打開，速度環反饋電壓不穩）有關。

2、電機不轉時很小的偏移會被速度環的比例增益放大，速度反饋產生相反轉矩使電機來回抖動。降低積分增益會使機床響應遲緩，剛性變壞。加速度反饋是利用電機速度反饋信號乘以加速度反饋增益對轉矩命令進行補償實現對速度環振動控制。位置指令脈沖與反饋脈沖不相等時共同產生速度脈沖指令。A=F*Ks，F為指令脈沖頻率；Ks是位置環增益；A為加速脈沖。Xe=F/Ks，Xe為位置偏差脈沖。因此增益大速度就大，慣性力就大；增益越大，偏差越小，越易產生振動。先檢查下制動是否打開。

十七、伺服電機叫，而且圍繞一點來回震蕩是怎么回事？

最近碰到過此類的問題，控制卡控制伺服，仔細觀察X軸絲杠在來回的作圓周運動，不是很明白應該調整哪些參數來解決，卡輸出1000個脈沖，1個脈沖走10個u。

來回調整速度環和位置環增益試試。我碰到這種情況是因為速度環增益太低，積分因子也比較低造成的。降低驅動器上的位置增益。目前位置環增益是自動模式，而且最近是想增加位置環增益改善滯留脈沖的影響。那就增加速度環增益試試，不過可能更糟，改個大點兒的電機試試。使用伺服監控軟件如何調好伺服的增益？如何看曲線來分析系統的響應？如果參數調好了，在伺服快定位結束的時候會不會一定會發生超程，這時有微小的振動呢？機械共振頻率設置，盡量提高它，應該會有所改善，除非選型不合適，負載的轉動慣量遠遠大于電機轉子的轉動慣量。一般振蕩多是積分作用過強，調節時還可以適當加大位置環比例增益。

十八、引起伺服電機振動的原因是什么？

（1）機械結構不順暢，機械結構松動。

（2）驅動器的剛性參數調的太高，引起共振

（3）伺服功率不夠

（4）還有可能是伺服控制的參數調節有點問題，比如位置增益，速度增益等配合不好

（5）伺服電機的編碼器故障反饋量不對(或選型不對).
（6）伺服驅動控制器有干擾信號.驅動板有塵造成臨界短路狀態.
（7）電機本身繞阻出現了問題.

十九、交流伺服電機抖動故障怎么解決？

（1）先確定轉動部分是否存在問題。比如連軸器，導軌等使伺服電機轉動受力變動過大致電機抖動。

（2）轉動沒問題就是參數問題，把速度環參數，位置環參數調小。調整（從小到大）

（3）驅動器有無報警

（4）編碼器壞有時都會抖動

二十、伺服電機運行時抖動，怎么處理？