八大參數教你完美設置伺服驅動器參數

發表時間:2019-06-04 文章出處:北京北成新控伺服技術有限公司人氣:-

在自動化設備中,經常用到伺服電機,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,通過控制器發出脈沖來控制伺服電機運行,脈沖數對應轉的角度,脈沖頻率對應速度(與電子齒輪設定有關),當一個新的系統,參數不能工作時,首先設定位置增益,確保電機無噪音情況下,盡量設大些,轉動慣量比也非常重要,可通過自學習設定的數來參考。


然后設定速度增益和速度積分時間,確保在低速運行時連續,位置精度受控即可。


(1)位置比例增益


設定位置環調節器的比例增益。設置值越大,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。但數值太大可能會引起振蕩或超調。參數數值由具體的伺服系統型號和負載情況確定。


(2)位置前饋增益


設定位置環的前饋增益。設定值越大時,表示在任何頻率的指令脈沖下,位置滯后量越小位置環的前饋增益大,控制系統的高速響應特性提高,但會使系統的位置不穩定,容易產生振蕩。不需要很高的響應特性時,本參數通常設為0表示范圍:0~100%。


(3)速度比例增益


設定速度調節器的比例增益。設置值越大,增益越高,剛度越大。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載值情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越小。在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較大的值。


(4)速度積分時間常數


設定速度調節器的積分時間常數。設置值越小,積分速度越快。參數數值根據具體的伺服驅動系統型號和負載情況確定。一般情況下,負載慣量越大,設定值越大。在系統不產生振蕩的條件下,盡量設定較小的值。


(5)速度反饋濾波因子


設定速度反饋低通濾波器特性。數值越大,截止頻率越低,電機產生的噪音越小。如果負載慣量很大,可以適當減小設定值。數值太大,造成響應變慢,可能會引起振蕩。數值越小,截止頻率越高,速度反饋響應越快。如果需要較高的速度響應,可以適當減小設定值。


(6)最大輸出轉矩設置


設置伺服驅動器的內部轉矩限制值。設置值是額定轉矩的百分比,任何時候,這個限制都有效限定電機輸出轉矩,影響電機轉速從0轉速-額定轉速的加速時間,和額定轉速-0轉速的減速時間,轉矩限制值小則加減速時間增加。從而影響定位完成信號的輸出。


(7)手動調整增益參數


調整速度比例增益KVP值。當伺服系統安裝完后,必須調整參數,使系統穩定旋轉。首先調整速度比例增益KVP值.調整之前必須把積分增益KVI及微分增益KVD調整至零,然后將KVP值漸漸加大;同時觀察伺服電機停止時足否產生振蕩,并且以手動方式調整KVP參數,觀察旋轉速度是否明顯忽快忽慢.KVP值加大到產生以上現象時,必須將KVP值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVP值即初步確定的參數值。如有必要,經KⅥ和KVD調整后,可再作反復修正以達到理想值。


調整積分增益KⅥ值。將積分增益KVI值漸漸加大,使積分效應漸漸產生。由前述對積分控制的介紹可看出,KVP值配合積分效應增加到臨界值后將產生振蕩而不穩定,如同KVP值一樣,將KVI值往回調小,使振蕩消除、旋轉速度穩定。此時的KVI值即初步確定的參數值。


調整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋轉平穩,降低超調量。因此,將KVD值漸漸加大可改善速度穩定性。


調整位置比例增益KPP值。如果KPP值調整過大,伺服電機定位時將發生電機定位超調量過大,造成不穩定現象。此時,必須調小KPP值,降低超調量及避開不穩定區;但也不能調整太小,使定位效率降低。因此,調整時應小心配合。


(8)自動調整增益參數


現代伺服驅動器均已微計算機化,大部分提供自動增益調整(autotuning)的功能,可應付多數負載狀況。在參數調整時,可先使用自動參數調整功能,必要時再手動調整。


事實上,自動增益調整也有選項設置,一般將控制響應分為幾個等級,如高響應、中響應、低響應,用戶可依據實際需求進行設置。


下面,為大家來分享幾種常見伺服系統的故障與處理方法,值得借鑒一下。


1、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:命令信號不是對驅動器信號地的。

處理方法:將命令信號地和驅動器信號地相連。


2、上電后,驅動器的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。


3、當電機轉動時,LED燈閃爍

(1)故障原因:HALL相位錯誤。

處理方法:檢查電機相位設定開關是否正確。

(2)故障原因:HALL傳感器故障。

處理方法:當電機轉動時檢測HallA,HallB,HallC的電壓。電壓值應該在5VDC和0之間。


4、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、驅動器禁止、HALL無效。


5、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打到另一位置。(某些驅動器上可以)

b.如使用測速機,將驅動器上的TACH+和TACH-對調接入。

c.如使用編碼器,將驅動器上的ENCA和ENCB對調接入。

d.如在HALL速度模式下,將驅動器上的HALL-1和HALL-3對調,再將Motor-A和Motor-B對調接好。

(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,確保該電壓是對驅動器信號地的。


6、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/偏差開關打在測試位置。

處理方法:將測試/偏差開關打在偏差位置。

(3)故障原因:偏差電位器位置不正確。

處理方法:重新設定。


7、伺服電機高速旋轉時出現電機偏差計數器溢出錯誤,如何處理?

(1)故障原因:高速旋轉時發生電機偏差計數器溢出錯誤;

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生電機偏差計數器溢出錯誤;


處理方法:a.增益設置太大,重新手動調整增益或使用自動調整增益功能;

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提高負荷能力。

(3)故障原因:運行過程中發生電機偏差計數器溢出錯誤。

處理方法:a.增大偏差計數器溢出水平設定值;

b.減慢旋轉速度;

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提高負載能力。


8、伺服電機在上位有脈沖輸出時不運轉,如何處理??

①監視控制器的脈沖輸出當前值以及脈沖輸出燈是否閃爍,確認指令脈沖已經執行并已經正常輸出脈沖;

②檢查控制器到驅動器的控制電纜,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打開;

④監視伺服驅動器的面板確認脈沖指令是否輸入;

⑤Run運行指令正常;

⑥控制模式務必選擇位置控制模式;

⑦伺服驅動器設置的輸入脈沖類型和指令脈沖的設置是否一致;

⑧確保正轉側驅動禁止,反轉側驅動禁止信號以及偏差計數器復位信號沒有被輸入,脫開負載并且空載運行正常,檢查機械系統。

 



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