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      分享一些安川伺服電機調試安裝方法和經驗

      電機 · 發布于 2022-06-15 15:50:09 · 21點擊

      1、安川伺服電機在低剛性(1~4)負載應用時,慣量比顯得非常重要,以同步帶結構而論,剛性大約在1~2(甚至1以下),此時慣量比沒有辦法進行自動調諧,必須使伺服放大器置于不自動調諧狀態。


      2、慣量比的范圍在450~1600之間(具體視負載而定)。


      3、此時的剛性在1~3之間,甚至可以設置到4;但是有時也有可能在1以下。


      4、剛性:電機轉子抵抗負載慣性的能力,也就是電機轉子的自鎖能力,剛性越低,電機轉子越軟弱無力,越容易引起低頻振動,發生負載在到達制定位置后左右晃動;剛性和慣量比配合使用;如果剛性遠遠高于慣量比匹配的范圍,那么電機將發生高頻自激振蕩,表現為電機發出高頻刺耳的聲響;這一切不良表現都是在伺服信號(SV-ON)ON并且連接負載的情況下。


      5、發生定位到位后越程,而后自動退回的現象的原因:位置環增益設置的過大,主要在低剛性的負載時有此可能。



      6、低剛性負載增益的調節


      A、將慣量比設置為600;


      B、將Pn110設置為0012;不進行自動調諧


      C、將Pn100和Pn102設置為最??;


      D、將Pn101和Pn401設置為剛性為1時的參數


      E、然后進行JOG運行,速度從100~500;


      F、進入軟件的SETUP中查看實際的慣量比;


      G、將看到的慣量比設置到Pn103中;


      H、并且自動設定剛性,通常此時會被設定為1;


      I、然后將SV-ON至于ON,如果沒有振蕩的聲音,此時進行JOG運行,并且觀察是否電機產生振蕩;如果有振蕩,必須減少Pn100數值,然后重復E、F重新設定轉動慣量比;重新設定剛性;注意此時剛性應該是1甚至1以下;


      J、在剛性設定到1時沒有振蕩的情況下,逐步加快JOG速度,并且適當減少Pn305、Pn306(加減速時間)的設定值;


      K、在多次800rpm以上的JOG運行中沒有振蕩情況下進入定位控制調試;


      L、首先將定位的速度減少至200rpm以內進行調試


      M、并且在調試過程中不斷減少Pn101參數的設定值;


      N、如果調試中發生到達位置后負載出現低頻振蕩現象,此時適當減少Pn102參數的設定值,調整至最佳定位狀態;


      O、再將速度以100~180rpm的速度提高,同時觀察伺服電機是否有振動現象,如果發生負載低頻振蕩,則適當減少Pn102的設定值,如果電機發生高頻振蕩(聲音較尖銳)此時適當減少Pn100的設定值,也可以增加Pn101的數值;


      P、說明:Pn100 速度環增益Pn101 速度環積分時間常數Pn102 位置環增益Pn103 旋轉慣量比Pn401 轉距時間常數。



      7、在定位控制中,為了使低剛性結構的負載能夠減少機械損傷,因此可以在定位控制的兩頭加入一定的加減速時間,尤其是加速時間;通常視最高速度的高低,可以從0.5秒設定到2.5秒(指:0到最高速的時間)。



      8、電機每圈進給量的計算


      A、電機直接連接滾珠絲桿:絲桿的節距;


      B、電機通過減速裝置(齒輪或減速機)和滾珠絲桿相連:絲桿的節距×減速比(電機側齒輪齒數除以絲桿處齒輪齒數);


      C、電機+減速機通過齒輪和齒條連接:齒條節距×齒輪齒數×減速比;


      D、電機+減速機通過滾輪和滾輪連接:滾輪(滾子)直徑×π×減速比;


      E、電機+減速機通過齒輪和鏈條連接:鏈條節距×齒輪齒數×減速比;


      F、電機+減速機通過同步輪和同步帶連接:同步帶齒距×同步帶帶輪的齒數×(電機側同步輪的齒數/同步帶側帶輪的齒數)×減速比;共有3個同步輪,電機先由電機減速機出軸側的同步輪傳動至另外一個同步輪,再由同步輪傳動到同步帶直接連接的同步輪。



      9、負荷慣量


      A、電機軸側的慣量需要在電機本身慣量的5~10倍內使用,如果電機軸側的慣量超過電機本身慣量很大,那么電機需要輸出很大的轉距,加減速過程時間變長,響應變慢;


      B、電機如果通過減速機和負載相連,如果減速比為1/n ,那么減速機出軸的慣量為原電機軸側慣量的(1/n)2


      C、慣量比:m=Jl /Jm 負載換算到電機軸側的慣量比電機慣量;


      D、Jl <(5~10)Jm


      E、當負載慣量大于10倍的電機慣量時,速度環和位置環增益由以下公式可以推算Kv =40/(m+1)7<=Kp<=(Kv/3)



      10、一般調整(非低剛性負載)


      A、一般采用自動調諧方式(可以選擇常時調諧或上電調諧);


      B、如果采用手動調諧,可以在設置為不自動調諧后按照以下的步驟;


      C、將剛性設定為1,然后調整速度環增益,由小慢慢變大,直到電機開始發生振蕩,此時記錄開始振蕩的增益值,然后取50~80%作為使用值(具體視負載機械機構的剛性而論);


      D、位置環增益一般保持初始設定值不變,也可以向速度環增益一樣增加,但是在慣量較大的負載時,一旦在停止時發生負載振動(負脈沖不能消除,偏差計數器不能清零)時,必須減少位置環增益;


      E、在減速、低速電機運行不勻時,將速度環積分時間慢慢變小,知道電機開始振動,此時記錄開始振動的數值,并且將該數據加上500~1000,作為正式使用的數據;


      F、伺服ON時電機出現目視可見的低頻(4~6/S)左右方向振動時(此時慣量此設定值很大),將位置環增益調整至10左右,并且按照C中所述進行重新調整。



      11、調整參數的含義和使用


      A、位置環增益:決定偏差計數器中的滯留脈沖數量。數值越大,滯留脈沖數量越小,停止時的調整時間越短,響應越快,可以進行快速定位,但是當設定過大時,偏差計數器中產生滯留脈沖,停止時會有振動的感覺;慣量比較大時,只能在速度環增益調整好以后才能調整該增益,否則會產生振動;


      B、位置環增益和滯留脈沖的關系:e=f / Kp 其中e是滯留脈沖數量;f是指令脈沖頻率;Kp是位置環增益;由此可以看出Kp越小,滯留脈沖數量越多,高速運行時誤差增大;Kp過高時,e很小,在定位中容易使偏差計數器產生負脈沖數,有振動;


      C、速度環增益:當慣量比變大時,控制系統的速度響應會下降,變得不穩定。一般會將速度環增益加大,但是當速度環增益過大時,在運行或停止時產生振動(電機發出異響),此時,必須將速度環增益設定在振動值的50~80%;


      D、速度積分時間常數:提高速度響應使用;提高速度積分時間常數可以減少加減速時的超調;減少速度積分時間常數可以改善旋轉不穩定。


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