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伺服電動機的振動類型及消振方法有哪些

發(fā)布于2022-12-02 09:24 35 1 標簽：伺服

  1. 振動的類型

  圖20-1 所示的帶伺服電動機的機床中，可能發(fā)生的振動有機床床身的振動、機械系共振、旋轉軸高頻共振、滾珠絲杠振動、聯(lián)軸器振動、工件端部振動、指令中的振動諧目視可見的低頻振動(4~6Hz)、在定位點附近發(fā)生的振動和低速電動機轉動不均勻。

帶伺服電動機的機床

  圖20-1帶伺服電動機的機床

  2.振動的實質

  機床上的振動可以視為共振。所謂共振就是機床的固有頻率與振源的頻率相等。在機床系統(tǒng)中，振源就是伺服電動機。當伺服電動機的運行頻率與機床機械系統(tǒng)的固有頻率相等時，就發(fā)生共振。

  3. 消振的方法

  消振的方法就是使伺服電動機的運行頻率避開機床系統(tǒng)的固有頻率。避開的方法就是使用各種濾波器過濾掉共振頻率，使伺服電動機以非共振頻率工作。

  濾波器的設置和使用

  從指令脈沖發(fā)出到脈沖寬度調制(PWM)，特別是在速度環(huán)調諧的環(huán)節(jié)，系統(tǒng)設計了多種濾波器用于過濾引起共振的頻率。圖 20-2 表示了這些濾波器所起作用的各個環(huán)節(jié)。

  從指令脈沖開始，具有不同頻率的速度指令被不同的消振濾波器過濾，最后只有不引起共振的頻率。這些指令(頻率)被送到 PWM 環(huán)節(jié)，最后令伺服電動機工作。

各消振濾波器的作用環(huán)節(jié)

  圖20-2 各消振濾波器的作用環(huán)節(jié)

  如果用通俗的比喻，從速度指令發(fā)出的一系列指令脈沖，就像一群具有不同頻率的小魚，其中具有某些頻率的小魚是一些搗蛋鬼，各種濾波器就是河渠上的漁網，攔截了各種搗蛋的小魚，最后把這群小魚送到目的地。

  使用消振濾波器的注意事項如下:

  1) 消振濾波器對伺服系統(tǒng)來說是滯后因素。因此，設置了錯誤的共振頻率，或者設置陷波特性過深、過廣時，振動可能會變大。

  2) 機械共振不確定時，可以按從高到低的順序逐漸設置共振頻率。振動最小時的陷波頻率就是最優(yōu)設置值。

  3) 陷波深度越深、越廣，消除機械共振的效果越好。但是幅度過大會造成相位滯后，有時反而會加強振動。

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