交流伺服系統(tǒng)包括:伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)和一個(gè)反饋傳感器。以下對交流伺服電機(jī)振動(dòng)故障的分析主要從機(jī)械方面和電氣方面進(jìn)行。 
機(jī)械方面 1、軸承 絲杠軸承座上的軸承磨損后間隙過大,或者軸承缺少潤滑脂后軸承滾動(dòng)體和保持架磨損嚴(yán)重造成負(fù)載過重。軸承磨損后間隙過大會(huì)造成電機(jī)轉(zhuǎn)子中心和絲杠中心存在同軸度誤差,使機(jī)械系統(tǒng)產(chǎn)生抖動(dòng)。軸承滾動(dòng)體和保持架磨損嚴(yán)重會(huì)造成摩擦力增加導(dǎo)致“堵轉(zhuǎn)”,“堵轉(zhuǎn)”在不至于導(dǎo)致“過載報(bào)警”的情況下,由于負(fù)載過重,會(huì)增加伺服系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生振動(dòng)。 2、電機(jī)轉(zhuǎn)子不平衡 電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)平衡制造時(shí)有缺陷或使用后變差,就會(huì)產(chǎn)生形如“振動(dòng)電機(jī)”一樣的振動(dòng)源。 3、轉(zhuǎn)軸彎曲 轉(zhuǎn)軸彎曲的情況類似于轉(zhuǎn)子不平衡,除了會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)源也會(huì)產(chǎn)生電機(jī)轉(zhuǎn)子中心和絲杠中心的同軸度誤差,使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生抖動(dòng)。 4、聯(lián)軸器 聯(lián)軸器制造缺陷或使用后磨損會(huì)造成聯(lián)軸器兩部分的同軸度誤差,特別是使用鑄造的剛性聯(lián)軸器,由于本身的制造精度差,更容易產(chǎn)生同軸度誤差導(dǎo)致振動(dòng)。 5、導(dǎo)軌的平行度 導(dǎo)軌的平行度在制造時(shí)較差會(huì)導(dǎo)致伺服系統(tǒng)無法到達(dá)指定位置或無法停留在指定位置,這時(shí)伺服電機(jī)會(huì)不停的在尋找位置,使電機(jī)連續(xù)的振動(dòng)。 6、絲杠與導(dǎo)軌平面的平行度誤差 絲杠與導(dǎo)軌平面的平行度誤差,絲杠在安裝過程中與導(dǎo)軌所在平面有平行度誤差也會(huì)使電機(jī)由于負(fù)載不均勻產(chǎn)生振動(dòng)。 7、絲杠彎曲 絲杠彎曲后絲杠除了受到軸向推力外還會(huì)受到變化的徑向力,彎曲大時(shí)徑向力大,彎曲小時(shí)徑向力小,同樣這種不應(yīng)該存在的徑向力也會(huì)使機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng)。 
電氣方面 導(dǎo)致交流伺服電機(jī)電氣方面的原因主要是伺服驅(qū)動(dòng)器的參數(shù)調(diào)整上。 1、負(fù)載慣量 負(fù)載慣量的設(shè)置一般與負(fù)載的大小有關(guān),過大的負(fù)載慣量參數(shù)會(huì)使系統(tǒng)產(chǎn)生振動(dòng),一般的交流伺服電機(jī)可以自動(dòng)測量系統(tǒng)的負(fù)載慣量。 2、速度比例增益 設(shè)置值越大,增益越高,系統(tǒng)剛度越大,參數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動(dòng)器型號(hào)和負(fù)載情況確定,一般情況下,負(fù)載慣量越大,設(shè)定值越大,在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動(dòng)的情況下,設(shè)定值盡量較大,但是增益越大,偏差越小,越容易產(chǎn)生振動(dòng)。 3、速度積分常數(shù) 一般在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動(dòng)的情況下,設(shè)定值盡量較小,設(shè)置值越小,積分速度越快,系統(tǒng)抵抗偏差越強(qiáng),即剛度越大,但太小容易產(chǎn)生超調(diào),使電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)。 4、位置比例增益 設(shè)置值越大,增益越高,剛度越大,相同頻率指令脈沖條件下,位置滯后量越小,數(shù)值太大可能會(huì)引起電機(jī)振動(dòng)。 5、加速度反饋增益 電機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí),很小的偏移會(huì)被速度環(huán)的比例增益放大,速度反饋產(chǎn)生相應(yīng)的轉(zhuǎn)矩,使電機(jī)來回抖動(dòng)。 
根據(jù)現(xiàn)場判斷 知道了哪些方面會(huì)導(dǎo)致交流伺服電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng)故障,實(shí)際維修中如何將故障范圍進(jìn)一步縮小進(jìn)而鎖定故障原因是個(gè)難點(diǎn),需要結(jié)合具體的現(xiàn)場信息來綜合判斷。 1、故障發(fā)生在新設(shè)備開機(jī)調(diào)試后 發(fā)生在這個(gè)時(shí)段內(nèi)的故障最復(fù)雜,可能是由于機(jī)械制造方面的原因,也有可能是參數(shù)調(diào)整不正確的原因,需要一步步的排除,排除的原則是先排除簡單的原因,后排除復(fù)雜的,如果是數(shù)控系統(tǒng)裝有兩臺(tái)以上相同的驅(qū)動(dòng)器和交流伺服電機(jī),其中一臺(tái)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),可以采用******的“對換法”將兩臺(tái)交流伺服電機(jī)的伺服驅(qū)動(dòng)器對換,利用此法可以快速判斷問題是否出在伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置上。 2、故障發(fā)生在設(shè)備運(yùn)行使用很長時(shí)間以后 這種情況基本可以排除伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置問題,因?yàn)槿绻麉?shù)設(shè)置不當(dāng),早就應(yīng)該反映出問題了。 3、故障發(fā)生在剛剛開機(jī)后 如果剛剛開機(jī)交流伺服電機(jī)就產(chǎn)生振動(dòng),這種情況下可以確定是在數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)尋找機(jī)床原點(diǎn)時(shí)發(fā)生了機(jī)械卡阻導(dǎo)致電機(jī)不能到達(dá)指定位置或到達(dá)指定位置后產(chǎn)生反復(fù),這種情況下一般是機(jī)械故障。 4、故障發(fā)生在機(jī)床正在加工工件時(shí) 這樣的情況首先考慮是由于加工時(shí)負(fù)載增加而導(dǎo)致的振動(dòng),圍繞負(fù)載增加檢查原因。 5、故障連續(xù)規(guī)律發(fā)生或斷續(xù)無規(guī)律發(fā)生 故障連續(xù)發(fā)生時(shí)說明導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)的故障原因一直存在,而斷續(xù)無規(guī)律發(fā)生時(shí)說明導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)的故障原因有時(shí)會(huì)發(fā)生變化,這種情況如果負(fù)載沒有很大的變化基本可以排除伺服驅(qū)動(dòng)器參數(shù)設(shè)置的原因。 
導(dǎo)致交流伺服電機(jī)的振動(dòng)故障是多方面復(fù)雜的原因,從實(shí)際操作中總結(jié)發(fā)現(xiàn)機(jī)械故障或機(jī)械故障導(dǎo)致的電機(jī)故障原因比例較大,在排除這類故障時(shí)需要掌握交流伺服系統(tǒng)的工作原理,了解哪些原因容易引起電機(jī)振動(dòng)故障,同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場情況綜合判斷,才能****解決交流伺服電機(jī)的振動(dòng)故障。
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