Jitter do servo motor: causas, soluções e prevenção

2024년 5월 4일 Roberto Magalhães

Sob quais condições o servo motor irá tremer? Como os problemas causados pelo jitter do servo motor podem ser resolvidos? Quais são as soluções?

Por exemplo, se o tempo de aceleração e desaceleração for definido muito pequeno, o servo motor produzirá tremulação de alta inércia quando for iniciado ou parado repentinamente.

Aumentar o tempo de aceleração e desaceleração pode resolver este problema.

A seguir está uma análise das causas do tremor do servo motor por internautas, para sua referência.

Ponto de vista 1

Quando o servo motor balança na velocidade zero, o ganho deve ser ajustado para baixo para reduzir o valor do ganho.

Se o alarme parar quando o motor partir, o motivo mais provável é que a sequência de fases do motor esteja incorreta.

Ponto de vista 2

A seguir estão alguns motivos pelos quais os servomotores podem apresentar instabilidade e sugestões sobre como resolver os problemas:

Se o servo motor tremer na velocidade zero, tente reduzir o valor do ganho configurando o ganho alto.
Se a sequência de fases do motor não estiver correta, o alarme poderá parar quando o motor der partida.
Definir o ganho do PID muito alto, especialmente após adicionar D, pode causar instabilidade no motor. Neste caso, tente aumentar P e reduzir I, evitando adicionar D.
A instabilidade também pode ocorrer se o codificador estiver conectado incorretamente.
Se a inércia da carga for muito grande, considere substituir o motor e o acionador por um maior.
A perturbação da porta de entrada analógica pode causar instabilidade, e adicionar um anel magnético à linha de entrada do motor e à linha de entrada de energia do servo driver pode ajudar a manter a linha de sinal longe da linha de energia.
O mau aterramento do motor da interface do codificador rotativo também pode causar vibração.

Qual é a causa do tremor do servo motor?

Ponto de vista 3

① Fiação servo:

Use cabo de alimentação padrão, cabo codificador, cabo de controle e verifique se o cabo está danificado;
Verifique se há fonte de interferência perto da linha de controle, se ela está paralela ou muito próxima do cabo de alimentação de alta corrente próximo;
Verifique se há alguma alteração no potencial do terminal de aterramento para garantir um bom aterramento.

② Parâmetros servo:

A configuração do ganho do servo é muito grande, por isso é recomendado ajustar os parâmetros do servo manualmente ou automaticamente;
Confirme a configuração da constante de tempo do filtro de feedback de velocidade. O valor inicial é 0. Tente aumentar o valor da configuração;
A configuração da relação de transmissão eletrônica é muito grande, por isso é recomendável retornar à configuração de fábrica;
Tente ajustar a frequência e amplitude do filtro harmônico.

③ Sistema mecânico:

O acoplamento que conecta o eixo do motor e o sistema do equipamento está deslocado e o parafuso de montagem não está apertado;
O mau engate da polia ou engrenagem também levará à variação do torque de carga. Tente correr sem carga. Se estiver normal durante a operação sem carga, verifique se a parte da junta do sistema mecânico está anormal;
Confirme se a inércia, o torque e a velocidade da carga são muito grandes e tente funcionar sem carga. Se a operação sem carga estiver normal, reduza a carga ou substitua o acionador e o motor por maior capacidade.

Ponto de vista 4

O jitter do servo motor é causado pela estrutura mecânica, circuito de velocidade, placa de compensação e servo amplificador do sistema servo, inércia de carga, parte elétrica, etc.

Sresumo

1. A vibração causada pela estrutura mecânica pode ser dividida em dois casos

1) Sem instabilidade de carga:

A base do motor não é firme, a rigidez não é suficiente ou a fixação não é estanque.
A pá do ventilador está danificada, o que destrói o equilíbrio mecânico do rotor.
O eixo está torto ou rachado. Pode ser resolvido apertando o parafuso, substituindo a pá e o eixo do ventilador.

2) Se a vibração ocorrer após o carregamento, geralmente é causada pela falha do dispositivo de transmissão.

Pode-se avaliar que existem defeitos nas seguintes peças:

A rotação da polia da correia ou do acoplamento está desequilibrada.
A linha central do acoplamento é inconsistente, de modo que o motor e o eixo mecânico não coincidem.
A junta da correia de transmissão está desequilibrada. Isso pode ser resolvido ajustando o dispositivo de transmissão para equilibrá-lo.

2. Jitter causado por problema de loop de velocidade

O ganho integral, o ganho proporcional e o ganho de feedback de aceleração da malha de velocidade podem ser inadequados.

Quanto maior o ganho, maior a velocidade, maior a força de inércia e menor o desvio, tornando mais provável a ocorrência de jitter.

Definir um pequeno ganho pode manter a resposta de velocidade e é menos provável que cause instabilidade.

3. Jitter causado por falha da placa de compensação e servo amplificador do sistema servo

Quando o motor para repentinamente durante o movimento, pode causar instabilidade significativa. Isso geralmente ocorre devido à conexão inadequada do terminal BRK ou às configurações de parâmetros no servo amplificador.

Para reduzir o jitter, a constante de tempo de aceleração e desaceleração pode ser aumentada. Alternativamente, o motor pode ser iniciado ou parado mais lentamente usando o PLC.

4. Jitter causado pela inércia da carga

O problema com o trilho-guia e o parafuso pode causar um aumento na inércia da carga.

O momento de inércia do trilho guia e do parafuso de avanço tem grande influência na rigidez do sistema de acionamento do servo motor.

Sob ganho fixo, um maior momento de inércia leva a uma maior rigidez e a uma maior probabilidade de jitter do motor.

Por outro lado, um menor momento de inércia leva a uma rigidez reduzida e a uma menor probabilidade de jitter do motor.

Para reduzir a inércia da carga e evitar oscilações do motor, uma solução é trocar o trilho-guia e o parafuso por um diâmetro menor, o que reduzirá o momento de inércia.

5. Jitter causado pela parte elétrica

O freio não está desengatado, fazendo com que a tensão de realimentação fique instável.

Verifique se o freio está acionado e tente usar o controle vetorial do encoder para gerar um determinado torque, reduzindo o torque para resolver o jitter.

Se a tensão de feedback estiver anormal, verifique se o período de vibração está relacionado à velocidade.

Se estiver, verifique se a conexão entre o fuso e o motor do fuso está com defeito ou se o fuso e o gerador de pulsos instalado na cauda do motor do fuso CA estão danificados.

Se não estiver relacionado à velocidade, verifique se há alguma falha na placa de circuito impresso e verifique ou reajuste a placa de circuito.

A instabilidade repentina do motor durante a operação é causada principalmente por falta de fase. Verifique se o fusível derreteu, se os contatos da chave estão bons e se cada fase da rede elétrica tem energia.