干貨之伺服驅(qū)動器參數(shù)調(diào)節(jié)和問題解決|交流伺服驅(qū)動器
? ? ? ? 在自動化設(shè)備中，經(jīng)常用到伺服電機、伺服驅(qū)動器(交流伺服驅(qū)動器)，特別是位置控制，大部分品牌的伺服電機都有位置控制功能，通過控制器發(fā)出脈沖來控制伺服電機運行，脈沖數(shù)對應(yīng)轉(zhuǎn)的角度，脈沖頻率對應(yīng)速度（與電子齒輪設(shè)定有關(guān)），當(dāng)一個新的系統(tǒng)，參數(shù)不能工作時，首先設(shè)定位置增益，確保電機無噪音情況下，盡量設(shè)大些，轉(zhuǎn)動慣量比也非常重要，可通過自學(xué)習(xí)設(shè)定的數(shù)來參考。
? ? ? ? 然后設(shè)定速度增益和速度積分時間，確保在低速運行時連續(xù)，位置精度受控即可。
（1）速度積分時間常數(shù)
? ? ? ??設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的積分時間常數(shù)。設(shè)置值越小，積分速度越快。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載情況確定。一般情況下，負載慣量越大，設(shè)定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較小的值。
（2）速度反饋濾波因子
? ? ? ??設(shè)定速度反饋低通濾波器特性。數(shù)值越大，截止頻率越低，電機產(chǎn)生的噪音越小。如果負載慣量很大，可以適當(dāng)減小設(shè)定值。數(shù)值太大，造成響應(yīng)變慢，可能會引起振蕩。數(shù)值越小，截止頻率越高，速度反饋響應(yīng)越快。如果需要較高的速度響應(yīng)，可以適當(dāng)減小設(shè)定值。?
（3）最大輸出轉(zhuǎn)矩設(shè)置
? ? ? ??設(shè)置伺服驅(qū)動器的內(nèi)部轉(zhuǎn)矩限制值。設(shè)置值是額定轉(zhuǎn)矩的百分比，任何時候，這個限制都有效定位完成范圍設(shè)定位置控制方式下定位完成脈沖范圍。本參數(shù)提供了位置控制方式下驅(qū)動器判斷是否完成定位的依據(jù)，當(dāng)位置偏差計數(shù)器內(nèi)的剩余脈沖數(shù)小于或等于本參數(shù)設(shè)定值時，驅(qū)動器認為定位已完成，到位開關(guān)信號為 ON，否則為OFF。?
? ? ? ??在位置控制方式時，輸出位置定位完成信號，加減速時間常數(shù)設(shè)置值是表示電機從0~2000r/min的加速時間或從2000~0r/min的減速時間。加減速特性是線性的到達速度范圍設(shè)置到達速度在非位置控制方式下，如果伺服電機速度超過本設(shè)定值，則速度到達開關(guān)信號為ON，否則為 OFF。在位置控制方式下，不用此參數(shù)。與旋轉(zhuǎn)方向無關(guān)。
（4）手動調(diào)整增益參數(shù)
? ? ? ??調(diào)整速度比例增益KVP值。當(dāng)伺服系統(tǒng)安裝完后，必須調(diào)整參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。首先調(diào)整速度比例增益KVP值．調(diào)整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調(diào)整至零，然后將KVP值漸漸加大；同時觀察伺服電機停止時足否產(chǎn)生振蕩，并且以手動方式調(diào)整KVP參數(shù)，觀察旋轉(zhuǎn)速度是否明顯忽快忽慢．KVP值加大到產(chǎn)生以上現(xiàn)象時，必須將KVP值往回調(diào)小，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定。此時的KVP值即初步確定的參數(shù)值。如有必要，經(jīng)KⅥ和KVD調(diào)整后，可再作反復(fù)修正以達到理想值。?
? ? ? ??調(diào)整積分增益KⅥ值。將積分增益KVI值漸漸加大，使積分效應(yīng)漸漸產(chǎn)生。由前述對積分控制的介紹可看出，KVP值配合積分效應(yīng)增加到臨界值后將產(chǎn)生振蕩而不穩(wěn)定，如同KVP值一樣，將KVI值往回調(diào)小，使振蕩消除、旋轉(zhuǎn)速度穩(wěn)定。此時的KVI值即初步確定的參數(shù)值。
? ? ? ??調(diào)整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉(zhuǎn)平穩(wěn)，降低超調(diào)量。因此，將KVD值漸漸加大可改善速度穩(wěn)定性。
? ? ? ? 調(diào)整位置比例增益KPP值。如果KPP值調(diào)整過大，伺服電機定位時將發(fā)生電機定位超調(diào)量過大，造成不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時，必須調(diào)小KPP值，降低超調(diào)量及避開不穩(wěn)定區(qū)；但也不能調(diào)整太小，使定位效率降低。因此，調(diào)整時應(yīng)小心配合。
（5）自動調(diào)整增益參數(shù)
? ? ? ? 現(xiàn)代伺服驅(qū)動器均已微計算機化，大部分提供自動增益調(diào)整( autotuning)的功能，可應(yīng)付多數(shù)負載狀況。在參數(shù)調(diào)整時，可先使用自動參數(shù)調(diào)整功能，必要時再手動調(diào)整。?
事實上，自動增益調(diào)整也有選項設(shè)置，一般將控制響應(yīng)分為幾個等級，如高響應(yīng)、中響應(yīng)、低響應(yīng)，用戶可依據(jù)實際需求進行設(shè)置。
（6）位置比例增益
? ? ? ??設(shè)定位置環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益。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。但數(shù)值太大可能會引起振蕩或超調(diào)。參數(shù)數(shù)值由具體的伺服系統(tǒng)型號和負載情況確定。?
（7）位置前饋增益
? ? ? ??設(shè)定位置環(huán)的前饋增益。設(shè)定值越大時，表示在任何頻率的指令脈沖下，位置滯后量越小位置環(huán)的前饋增益大，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性提高，但會使系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生振蕩。不需要很高的響應(yīng)特性時，本參數(shù)通常設(shè)為0表示范圍：0~100%?
（8）速度比例增益
? ? ? ??設(shè)定速度調(diào)節(jié)器的比例增益。設(shè)置值越大，增益越高，剛度越大。參數(shù)數(shù)值根據(jù)具體的伺服驅(qū)動系統(tǒng)型號和負載值情況確定。一般情況下，負載慣量越大，設(shè)定值越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振蕩的條件下，盡量設(shè)定較大的值。?
下面，為大家來分享幾種常見伺服驅(qū)動器(交流伺服驅(qū)動器)的故障與處理方法，值得借鑒一下。
1、電機失速
(1) 故障原因：速度反饋的極性搞錯。
處理方法：
a.如果可能，將位置反饋極性開關(guān)打到另一位置。(某些驅(qū)動器上可以)
b.如使用測速機，將驅(qū)動器上的TACH +和TACH -對調(diào)接入。
c.如使用編碼器，將驅(qū)動器上的ENC A和ENC B對調(diào)接入。
d.如在HALL速度模式下，將驅(qū)動器上的HALL-1和HALL-3對調(diào)，再將Motor-A和Motor-B對調(diào)接好。
(2) 故障原因：編碼器速度反饋時，編碼器電源失電。
處理方法：檢查連接5V編碼器電源。確保該電源能提供足夠的電流。如使用外部電源，確保該電壓是對驅(qū)動器信號地的。
2、電機在一個方向上比另一個方向跑得快
(1)故障原因：無刷電機的相位搞錯。
處理方法：檢測或查出正確的相位。
(2)故障原因：在不用于測試時，測試/偏差開關(guān)打在測試位置。
處理方法：將測試/偏差開關(guān)打在偏差位置。
(3)故障原因：偏差電位器位置不正確。
處理方法：重新設(shè)定。
3、示波器檢查驅(qū)動器的電流監(jiān)控輸出端時，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無法讀出
故障原因：電流監(jiān)控輸出端沒有與交流電源相隔離(變壓器)。
處理方法：可以用直流電壓表檢測觀察。
4、伺服電機高速旋轉(zhuǎn)時出現(xiàn)電機偏差計數(shù)器溢出錯誤，如何處理?
(1)故障原因：高速旋轉(zhuǎn)時發(fā)生電機偏差計數(shù)器溢出錯誤;
處理方法：檢查電機動力電纜和編碼器電纜的配線是否正確，電纜是否有破損。
(2)故障原因：輸入較長指令脈沖時發(fā)生電機偏差計數(shù)器溢出錯誤;
處理方法：a.增益設(shè)置太大，重新手動調(diào)整增益或使用自動調(diào)整增益功能;
b.延長加減速時間;
c.負載過重，需要重新選定更大容量的電機或減輕負載，加裝減速機等傳動機構(gòu)提高負荷能力。
(3)故障原因：運行過程中發(fā)生電機偏差計數(shù)器溢出錯誤。
處理方法：a.增大偏差計數(shù)器溢出水平設(shè)定值;
b.減慢旋轉(zhuǎn)速度;
c.延長加減速時間;
d.負載過重，需要重新選定更大容量的電機或減輕負載，加裝減速機等傳動機構(gòu)提高負載能力。
5、伺服電機在有脈沖輸出時不運轉(zhuǎn)，如何處理?
① 監(jiān)視控制器的脈沖輸出當(dāng)前值以及脈沖輸出燈是否閃爍，確認指令脈沖已經(jīng)執(zhí)行并已經(jīng)正常輸出脈沖;
② 檢查控制器到驅(qū)動器的控制電纜，動力電纜，編碼器電纜是否配線錯誤，破損或者接觸不良;
③ 檢查帶制動器的伺服電機其制動器是否已經(jīng)打開;
④ 監(jiān)視伺服驅(qū)動器的面板確認脈沖指令是否輸入;
⑤ Run運行指令正常;
⑥ 控制模式務(wù)必選擇位置控制模式;
⑦ 伺服驅(qū)動器設(shè)置的輸入脈沖類型和指令脈沖的設(shè)置是否一致;
⑧ 確保正轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止，反轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動禁止信號以及偏差計數(shù)器復(fù)位信號沒有被輸入，脫開負載并且空載運行正常，檢查機械系統(tǒng)。
6、LED燈是綠的,但是電機不動
(1) 故障原因：一個或多個方向的電機禁止動作。
處理方法：檢查+INHIBIT 和 –INHIBIT 端口。
(2) 故障原因：命令信號不是對驅(qū)動器信號地的。
處理方法：將命令信號地和驅(qū)動器信號地相連。
7、上電后，驅(qū)動器的LED燈不亮
故障原因：供電電壓太低，小于最小電壓值要求。
處理方法：檢查并提高供電電壓。
8、當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時， LED燈閃爍
(1) 故障原因：HALL相位錯誤。
處理方法：檢查電機相位設(shè)定開關(guān)是否正確。
(2) 故障原因：HALL傳感器故障。
處理方法：當(dāng)電機轉(zhuǎn)動時檢測Hall A, Hall B, Hall C的電壓。電壓值應(yīng)該在5VDC和0之間。
9、LED燈始終保持紅色
故障原因：存在故障。
處理方法：原因: 過壓、欠壓、短路、過熱、驅(qū)動器禁止、HALL無效。
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