伺服电机噪音及不稳定分析

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1、本文格式为Word版，下载可任意编辑伺服电机噪音及不稳定分析 用户在一些机械上使用伺服电机时，常常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，消失此问题时，很多使用者的第一反应就是伺服电机质量不好，由于有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小许多。表面上看，的确是伺服电机的原故，但我们认真分析伺服电机的工作原理后，会发觉这种结论是完全错误的。 沟通伺服系统包括：伺服驱动器、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光学编码器)。全部这些部件都在一个掌握闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将肯定电流输送给步进伺服电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载依据它自己

2、的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较，然后通过转变电机电流使实际位置值和设定信息值保持全都，当负载突然变化引起速度变化时，编码器获知这种速度变化后会立刻反应给伺服驱动器，驱动器又通过转变供应给伺服电机的电流值来满意负载的变化，并重新返回到设定的速度。 沟通伺服系统是一个响应特别高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是特别快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。 在此举一个简洁的例子：有一台机械，是用伺服电机通过V形带传动一个恒定速度、大惯性的负载。整个系统需要获得恒定的速度和较快的响应特性，分析其动作过程：

3、 当驱动器将电流送到电机时，电机马上产生扭矩;一开头，由于V形带会有弹性，负载不会加速到像步进电机那样快;伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的编码器会减弱电流，继而减弱扭矩;随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。 在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度(高)与机械传递或者反应时间(较长)不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。 找到了问题根源所在，解决以上例子问题，您可以：(1)增加机械刚性和降低系统的惯性，削减机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带。(2)降低伺服系统的响应速度，削减伺服系统的掌握带宽，如降低伺服系统的增益参数值。以上只是噪声，不稳定的缘由之一，针对不同的缘由，会有不同的解决方法，如由机械共振引起的噪声，在伺服方面可实行共振抑制，低通滤波等方法，总之，噪声和不稳定的缘由，基本上都不会是由于伺服电机本身所造成。 第 2 页 共 2 页