¿En qué casos vibrará un servomotor? ¿Qué pasa si el servomotor vibra? ¿Cómo podemos solucionar los problemas causados por la vibración? Este artículo explicará varias razones para esto.
Figura 1: Servomotores y servoaccionamientos.
1. Motivo de la vibración del servo
1.1 Alta ganancia del servomotor
Cuando el servomotor vibra con su velocidad en cero, el motivo de la vibración puede ser que la ganancia esté demasiado alta. Intente reducir el valor de ganancia. Al arrancar, si vibra hasta detenerse, lo más probable es que la secuencia de fases del motor no sea correcta.
1.2 Ajuste de ganancia PID grande
Cuando el ajuste de ganancia PID es demasiado grande, es fácil hacer que el motor vibre, especialmente después de agregar D. Por lo tanto, intente aumentar P, reducir I y es mejor no agregar D.
También se producirá vibración cuando la conexión del codificador sea incorrecta.
La inercia de la carga es demasiado grande. Podría reemplazar un motor y una unidad más grandes.
La interferencia de la entrada analógica provoca vibraciones. Agregue un anillo magnético en la línea de entrada del motor y en la línea de entrada de alimentación del servoaccionamiento, de modo que la línea de señal se aleje de la línea de alimentación.
También hay un motor de interfaz de codificador rotatorio, que es fácil de causar vibración si la conexión a tierra no es buena.
1.3 Cableado y razones mecánicas
* Existen problemas en el cableado del servo
Utilice cable de alimentación estándar, cable de codificador y cable de control. Compruebe si el cable está dañado.
Verifique si hay una fuente de interferencia cerca de la línea de control, si la línea de control está paralela o demasiado cerca del cable de alimentación de alta corriente cercano.
Compruebe si el potencial del terminal de conexión a tierra ha cambiado para garantizar una buena conexión a tierra.
Figura 2: Aspecto del terminal de puesta a tierra.
* Existen problemas en los parámetros del servo
Si la ganancia del servo es demasiado grande, se recomienda reajustar los parámetros del servo de forma manual o automática.
Confirme el ajuste de la constante de tiempo del filtro de retroalimentación de velocidad. El valor inicial es 0 y puede intentar aumentar el valor de configuración.
Si la relación de transmisión electrónica es demasiado grande, se recomienda devolverla a la configuración de fábrica.
Resonancia del servosistema y del sistema mecánico. Intente ajustar la frecuencia y amplitud del filtro armónico.
Figura 3: Una especie de filtro protector de armónicos.
* Existen problemas en el sistema mecánico
El acoplamiento que conecta el eje del motor y el sistema del equipo está desplazado y el tornillo de montaje no está apretado.
Una mala oclusión de la polea o del engranaje también provocará una variación del par de carga. Intenta ejecutar sin carga. Si el funcionamiento sin carga es normal, verifique si hay alguna anomalía en la parte conjunta del sistema mecánico.
Verifique si la inercia de la carga, el par y la velocidad son excesivos. Intenta ejecutar sin carga. Si el funcionamiento sin carga es normal, reduzca la carga o reemplace el variador y el motor con uno de mayor capacidad.
1.4 Problema de estructura mecánica
Vibración del servomotor causada por la estructura mecánica, el bucle de velocidad, la placa de compensación del servosistema y el servoaccionamiento, la inercia de la carga, las piezas eléctricas y otras fallas.
Resumen de Por qué vibra el servomotor
2.1 Vibración del motor causada por la estructura mecánica
La vibración causada por la estructura mecánica se puede dividir en dos casos:
* Vibración sin carga
El motor tiene una base débil, rigidez insuficiente o fijación floja.
Las aspas del ventilador están dañadas, destruyendo el equilibrio mecánico del rotor.
El eje está doblado o agrietado. Se puede solucionar apretando tornillos, reemplazando las aspas del ventilador, cambiando el eje de la máquina, etc.
* Vibración de carga
The vibration after loading is generally caused by the failure of the transmission device, it can be judged that the following parts are defective:
Unbalanced rotation of belt wheel or coupling.
The center line of the coupling is inconsistent, so that the motor does not coincide with the mechanical axis it drives.
Unbalanced transmission tape joints. It can be balanced by correcting the transmission device.
2.2 Vibración causada por el bucle de velocidad
Parámetros inadecuados como ganancia integral del bucle de velocidad, ganancia proporcional del bucle de velocidad y ganancia de retroalimentación de aceleración. Cuanto mayor es la ganancia, mayor es la velocidad, mayor es la fuerza de inercia, cuanto menor es la desviación, más fácil es generar vibración. Establecer la ganancia del servomotor en un valor pequeño puede mantener la respuesta de velocidad, lo que garantiza que sea menos propenso a las vibraciones.
2.3 Problema de la placa de compensación y el servoamplificador
El motor se detuvo repentinamente al moverse, lo que provocó una gran vibración, que está relacionada con el terminal BRK del servoaccionamiento y la configuración incorrecta de los parámetros. La constante de tiempo de aceleración y desaceleración se puede aumentar y elPLC puede arrancar o detener lentamente el motor para evitar vibraciones.
Figure 4: Fuji servo drive RYH401F5-VV2
2.4 Vibración causada por la inercia de la carga
Los problemas con el carril guía y el tornillo provocan una mayor inercia de carga. La inercia rotacional del riel guía y el husillo tiene una gran influencia en la rigidez del sistema de transmisión del servomotor.
Con ganancia fija, cuanto mayor es la inercia rotacional, mayor es la rigidez y más fácil es provocar vibración en el motor. Cuanto menor es el momento de inercia, menor es la rigidez y el motor no es fácil de sacudir.
Reemplazando el riel guía y el tornillo con un diámetro más pequeño para reducir el momento de inercia y reducir la inercia de la carga para evitar vibraciones.
2.5 Vibración causada por piezas eléctricas
El freno no está abierto, el voltaje de retroalimentación es inestable y otros factores. Compruebe si el freno está abierto. Esto se puede resolver agregando la función de servo cero del control vectorial del codificador y generando un cierto par en forma de reducción del par. Si el voltaje de retroalimentación no es normal, primero debe verificar si el período de vibración está relacionado con la velocidad. Si es relevante, debe verificar la conexión del husillo y el motor del husillo, y el generador de impulsos al final del motor de CA del husillo, etc. De lo contrario, debe verificar si hay fallas en una placa de circuito impreso.
La vibración repentina del motor durante el funcionamiento se debe principalmente a la falta de fase. Debe centrarse en comprobar si la fusión del fusible está fusionada, si el contacto del interruptor es bueno y medir si cada fase de la red eléctrica tiene energía.
