八大参数教你完美设置伺服驱动器参数

发表时间:2019-06-04 文章出处:北京北成新控伺服技术有限公司人气:-

在自动化设备中,经常用到伺服电机,特别是位置控制,大部分品牌的伺服电机都有位置控制功能,通过控制器发出脉冲来控制伺服电机运行,脉冲数对应转的角度,脉冲频率对应速度(与电子齿轮设定有关),当一个新的系统,参数不能工作时,首先设定位置增益,确保电机无噪音情况下,尽量设大些,转动惯量比也非常重要,可通过自学习设定的数来参考。


然后设定速度增益和速度积分时间,确保在低速运行时连续,位置精度受控即可。


(1)位置比例增益


设定位置环调节器的比例增益。设置值越大,增益越高,刚度越大,相同频率指令脉冲条件下,位置滞后量越小。但数值太大可能会引起振荡或超调。参数数值由具体的伺服系统型号和负载情况确定。


(2)位置前馈增益


设定位置环的前馈增益。设定值越大时,表示在任何频率的指令脉冲下,位置滞后量越小位置环的前馈增益大,控制系统的高速响应特性提高,但会使系统的位置不稳定,容易产生振荡。不需要很高的响应特性时,本参数通常设为0表示范围:0~100%。


(3)速度比例增益


设定速度调节器的比例增益。设置值越大,增益越高,刚度越大。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载值情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越小。在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较大的值。


(4)速度积分时间常数


设定速度调节器的积分时间常数。设置值越小,积分速度越快。参数数值根据具体的伺服驱动系统型号和负载情况确定。一般情况下,负载惯量越大,设定值越大。在系统不产生振荡的条件下,尽量设定较小的值。


(5)速度反馈滤波因子


设定速度反馈低通滤波器特性。数值越大,截止频率越低,电机产生的噪音越小。如果负载惯量很大,可以适当减小设定值。数值太大,造成响应变慢,可能会引起振荡。数值越小,截止频率越高,速度反馈响应越快。如果需要较高的速度响应,可以适当减小设定值。


(6)最大输出转矩设置


设置伺服驱动器的内部转矩限制值。设置值是额定转矩的百分比,任何时候,这个限制都有效限定电机输出转矩,影响电机转速从0转速-额定转速的加速时间,和额定转速-0转速的减速时间,转矩限制值小则加减速时间增加。从而影响定位完成信号的输出。


(7)手动调整增益参数


调整速度比例增益KVP值。当伺服系统安装完后,必须调整参数,使系统稳定旋转。首先调整速度比例增益KVP值.调整之前必须把积分增益KVI及微分增益KVD调整至零,然后将KVP值渐渐加大;同时观察伺服电机停止时足否产生振荡,并且以手动方式调整KVP参数,观察旋转速度是否明显忽快忽慢.KVP值加大到产生以上现象时,必须将KVP值往回调小,使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVP值即初步确定的参数值。如有必要,经KⅥ和KVD调整后,可再作反复修正以达到理想值。


调整积分增益KⅥ值。将积分增益KVI值渐渐加大,使积分效应渐渐产生。由前述对积分控制的介绍可看出,KVP值配合积分效应增加到临界值后将产生振荡而不稳定,如同KVP值一样,将KVI值往回调小,使振荡消除、旋转速度稳定。此时的KVI值即初步确定的参数值。


调整微分增益KVD值。微分增益主要目的是使速度旋转平稳,降低超调量。因此,将KVD值渐渐加大可改善速度稳定性。


调整位置比例增益KPP值。如果KPP值调整过大,伺服电机定位时将发生电机定位超调量过大,造成不稳定现象。此时,必须调小KPP值,降低超调量及避开不稳定区;但也不能调整太小,使定位效率降低。因此,调整时应小心配合。


(8)自动调整增益参数


现代伺服驱动器均已微计算机化,大部分提供自动增益调整(autotuning)的功能,可应付多数负载状况。在参数调整时,可先使用自动参数调整功能,必要时再手动调整。


事实上,自动增益调整也有选项设置,一般将控制响应分为几个等级,如高响应、中响应、低响应,用户可依据实际需求进行设置。


下面,为大家来分享几种常见伺服系统的故障与处理方法,值得借鉴一下。


1、LED灯是绿的,但是电机不动

(1)故障原因:一个或多个方向的电机禁止动作。

处理方法:检查+INHIBIT和–INHIBIT端口。

(2)故障原因:命令信号不是对驱动器信号地的。

处理方法:将命令信号地和驱动器信号地相连。


2、上电后,驱动器的LED灯不亮

故障原因:供电电压太低,小于最小电压值要求。

处理方法:检查并提高供电电压。


3、当电机转动时,LED灯闪烁

(1)故障原因:HALL相位错误。

处理方法:检查电机相位设定开关是否正确。

(2)故障原因:HALL传感器故障。

处理方法:当电机转动时检测HallA,HallB,HallC的电压。电压值应该在5VDC和0之间。


4、LED灯始终保持红色

故障原因:存在故障。

处理方法:原因:过压、欠压、短路、过热、驱动器禁止、HALL无效。


5、电机失速

(1)故障原因:速度反馈的极性搞错。

处理方法:

a.如果可能,将位置反馈极性开关打到另一位置。(某些驱动器上可以)

b.如使用测速机,将驱动器上的TACH+和TACH-对调接入。

c.如使用编码器,将驱动器上的ENCA和ENCB对调接入。

d.如在HALL速度模式下,将驱动器上的HALL-1和HALL-3对调,再将Motor-A和Motor-B对调接好。

(2)故障原因:编码器速度反馈时,编码器电源失电。

处理方法:检查连接5V编码器电源。确保该电源能提供足够的电流。如使用外部电源,确保该电压是对驱动器信号地的。


6、电机在一个方向上比另一个方向跑得快

(1)故障原因:无刷电机的相位搞错。

处理方法:检测或查出正确的相位。

(2)故障原因:在不用于测试时,测试/偏差开关打在测试位置。

处理方法:将测试/偏差开关打在偏差位置。

(3)故障原因:偏差电位器位置不正确。

处理方法:重新设定。


7、伺服电机高速旋转时出现电机偏差计数器溢出错误,如何处理?

(1)故障原因:高速旋转时发生电机偏差计数器溢出错误;

处理方法:检查电机动力电缆和编码器电缆的配线是否正确,电缆是否有破损。

(2)故障原因:输入较长指令脉冲时发生电机偏差计数器溢出错误;


处理方法:a.增益设置太大,重新手动调整增益或使用自动调整增益功能;

b.延长加减速时间;

c.负载过重,需要重新选定更大容量的电机或减轻负载,加装减速机等传动机构提高负荷能力。

(3)故障原因:运行过程中发生电机偏差计数器溢出错误。

处理方法:a.增大偏差计数器溢出水平设定值;

b.减慢旋转速度;

c.延长加减速时间;

d.负载过重,需要重新选定更大容量的电机或减轻负载,加装减速机等传动机构提高负载能力。


8、伺服电机在上位有脉冲输出时不运转,如何处理??

①监视控制器的脉冲输出当前值以及脉冲输出灯是否闪烁,确认指令脉冲已经执行并已经正常输出脉冲;

②检查控制器到驱动器的控制电缆,动力电缆,编码器电缆是否配线错误,破损或者接触不良;

③检查带制动器的伺服电机其制动器是否已经打开;

④监视伺服驱动器的面板确认脉冲指令是否输入;

⑤Run运行指令正常;

⑥控制模式务必选择位置控制模式;

⑦伺服驱动器设置的输入脉冲类型和指令脉冲的设置是否一致;

⑧确保正转侧驱动禁止,反转侧驱动禁止信号以及偏差计数器复位信号没有被输入,脱开负载并且空载运行正常,检查机械系统。

 



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