伺服电动机的振动类型及消振方法有哪些
发布于2022-12-02 09:24
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标签：伺服
1. 振动的类型
图20-1 所示的带伺服电动机的机床中，可能发生的振动有机床床身的振动、机械系共振、旋转轴高频共振、滚珠丝杠振动、联轴器振动、工件端部振动、指令中的振动谐目视可见的低频振动(4~6Hz)、在定位点附近发生的振动和低速电动机转动不均匀。
图20-1带伺服电动机的机床
2.振动的实质
机床上的振动可以视为共振。所谓共振就是机床的固有频率与振源的频率相等。在机床系统中，振源就是伺服电动机。当伺服电动机的运行频率与机床机械系统的固有频率相等时，就发生共振。
3. 消振的方法
消振的方法就是使伺服电动机的运行频率避开机床系统的固有频率。避开的方法就是使用各种滤波器过滤掉共振频率，使伺服电动机以非共振频率工作。
滤波器的设置和使用
从指令脉冲发出到脉冲宽度调制(PWM)，特别是在速度环调谐的环节，系统设计了多种滤波器用于过滤引起共振的频率。图 20-2 表示了这些滤波器所起作用的各个环节。
从指令脉冲开始，具有不同频率的速度指令被不同的消振滤波器过滤，最后只有不引起共振的频率。这些指令(频率)被送到 PWM 环节，最后令伺服电动机工作。
图20-2 各消振滤波器的作用环节
如果用通俗的比喻，从速度指令发出的一系列指令脉冲，就像一群具有不同频率的小鱼，其中具有某些频率的小鱼是一些捣蛋鬼，各种滤波器就是河渠上的渔网，拦截了各种捣蛋的小鱼，最后把这群小鱼送到目的地。
使用消振滤波器的注意事项如下:
1) 消振滤波器对伺服系统来说是滞后因素。因此，设置了错误的共振频率，或者设置陷波特性过深、过广时，振动可能会变大。
2) 机械共振不确定时，可以按从高到低的顺序逐渐设置共振频率。振动最小时的陷波频率就是最优设置值。
3) 陷波深度越深、越广，消除机械共振的效果越好。但是幅度过大会造成相位滞后，有时反而会加强振动。
