自動(dòng)化設(shè)備中經(jīng)常使用伺服電動(dòng)機(jī)，特別是位置控制。大多數(shù)品牌的伺服電機(jī)都有位置控制功能，通過(guò)控制器設(shè)置伺服電機(jī)運(yùn)行、脈沖數(shù)對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)角度、脈沖頻率對(duì)應(yīng)速度(與電子齒輪設(shè)置有關(guān))、新系統(tǒng)、參數(shù)不工作時(shí)，首先設(shè)置位置增益，使電機(jī)沒(méi)有噪音。

然后設(shè)置速度增益和速度積分時(shí)間，確保低速運(yùn)行時(shí)連續(xù)、位置精度得到控制。

(1)位置比例增益

設(shè)置定位環(huán)調(diào)節(jié)器的比例增益。設(shè)定值越大，增益越高，剛度越大，在相同頻率命令脈沖條件下位置延遲越小。但是，如果值太大，可能會(huì)發(fā)生振動(dòng)或過(guò)潮。參數(shù)值由特定伺服系統(tǒng)模型和負(fù)載條件決定。

(2)位置前饋增益

設(shè)置定位環(huán)的前饋增益。設(shè)定值越大，意味著在任意頻率的指令脈沖下，位置后行量越小，定位環(huán)的前饋增益越大，控制系統(tǒng)的高速響應(yīng)特性越好，但系統(tǒng)的位置不穩(wěn)定，容易發(fā)生振動(dòng)。如果不需要高響應(yīng)特性，則此參數(shù)通常設(shè)置為0，表示范圍0%至100%

(3)速度比例增益

設(shè)置速度調(diào)節(jié)器的比例增益。設(shè)置越大，增益越高，剛度越大。參數(shù)值由特定伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型和負(fù)載值決定。一般來(lái)說(shuō)，載荷慣性量越大，設(shè)置就越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動(dòng)的條件下，請(qǐng)?jiān)O(shè)置盡可能大的值。

(4)速度積分時(shí)間常數(shù)

設(shè)置速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間常數(shù)。設(shè)置越小，集成速度越快。參數(shù)值由特定伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型和負(fù)載條件決定。一般來(lái)說(shuō)，載荷慣性量越大，設(shè)置就越大。在系統(tǒng)不產(chǎn)生振動(dòng)的條件下，請(qǐng)盡可能設(shè)置較小的值。

(5)速度反饋過(guò)濾系數(shù)

設(shè)置速度反饋低通濾波器特性。數(shù)字越大，截止頻率越低，馬達(dá)發(fā)出的噪音越小。如果負(fù)載慣性量很大，則可以相應(yīng)地減少設(shè)置。數(shù)字太大，響應(yīng)速度慢，可能會(huì)發(fā)生振動(dòng)。數(shù)字越小，截止頻率越高，速度反饋?lái)憫?yīng)越快。如果需要更快的響應(yīng)，可以相應(yīng)地減少設(shè)置。

(6)設(shè)定最大輸出扭矩

設(shè)置伺服驅(qū)動(dòng)器的內(nèi)部扭矩限制值。設(shè)定值是額定扭矩的百分比，可以隨時(shí)通過(guò)定位完成范圍設(shè)定位置控制方式有效地定位完成脈沖范圍。此參數(shù)提供了在位置控制模式下確定驅(qū)動(dòng)器是否完成定位的標(biāo)準(zhǔn)。如果位置偏差計(jì)數(shù)器的剩馀脈沖數(shù)小于或等于此參數(shù)設(shè)置值，則驅(qū)動(dòng)器認(rèn)為位置已完成，位置開(kāi)關(guān)信號(hào)為ON。否則就OFF了。

在位置控制方法中，輸出位置定位完成信號(hào)。減速時(shí)間常數(shù)設(shè)置表示電動(dòng)機(jī)在0~2000r/min時(shí)的加速時(shí)間，或在2000~0r/min時(shí)的減速時(shí)間。減速特性是線性到達(dá)速度范圍設(shè)置到達(dá)速度非位置控制模式下，伺服電動(dòng)機(jī)速度超過(guò)此設(shè)置時(shí)，速度到達(dá)開(kāi)關(guān)信號(hào)為ON，否則為OFF。位置控制方法不使用此參數(shù)。與旋轉(zhuǎn)方向無(wú)關(guān)。

(7)手動(dòng)調(diào)整增益參數(shù)

調(diào)整速度比例增益KVP值。安裝伺服系統(tǒng)后，必須調(diào)整參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)。首先，調(diào)整“速度比增益KVP”值。在調(diào)整之前，必須將積分增益KVI和差分增益KVD調(diào)整為0，然后逐漸增加KVP值。同時(shí)觀察伺服電機(jī)停止時(shí)是否會(huì)產(chǎn)生足夠的振動(dòng)，手動(dòng)調(diào)整KVP參數(shù)，以查看轉(zhuǎn)速是否明顯加快和減慢。當(dāng)KVP值增加以引起上述現(xiàn)象時(shí)，必須將KVP值降低到回調(diào)。振動(dòng)消除，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。此時(shí)，KVP值是最初確定的參數(shù)值。如有必要，經(jīng)過(guò)K 和KVD調(diào)整后，可以再次反復(fù)修改，以達(dá)到理想值。

調(diào)整積分增益k 值。逐漸增加積分增益KVI值，使積分效果逐漸產(chǎn)生。如上文對(duì)積分控制的介紹所示，當(dāng)KVP值和積分效果增加到閾值時(shí)，可以像KVP值一樣召回KVI值，從而消除振動(dòng)，穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。此時(shí)，KVI值是最初確定的參數(shù)值。

調(diào)整差分增益KVD值。微分增益的主要目的是平滑速度旋轉(zhuǎn)，減少過(guò)量量。因此，逐漸增加KVD值可以提高速度穩(wěn)定性。

調(diào)整位置比例增益KPP值。如果KPP值太大，伺服電動(dòng)機(jī)定位時(shí)會(huì)出現(xiàn)電動(dòng)機(jī)位置超標(biāo)量，從而導(dǎo)致不穩(wěn)定現(xiàn)象。此時(shí)，應(yīng)降低KPP值，減少超額量，避免不穩(wěn)定區(qū)域。但是，不能調(diào)整得太小，降低定位效率。因此，調(diào)整時(shí)要配合好。

(8)增益參數(shù)自動(dòng)調(diào)整

現(xiàn)代伺服驅(qū)動(dòng)器微計(jì)算機(jī)化，提供自動(dòng)增益調(diào)整功能，可應(yīng)對(duì)大多數(shù)負(fù)載情況。調(diào)整參數(shù)時(shí)，可以先使用自動(dòng)參數(shù)調(diào)整功能，必要時(shí)手動(dòng)調(diào)整。

實(shí)際上，自動(dòng)增益調(diào)整也有可選設(shè)置，通常將控制響應(yīng)分為高響應(yīng)、中響應(yīng)、低響應(yīng)等多個(gè)級(jí)別。用戶可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行設(shè)置。

下面我將分享幾種常見(jiàn)伺服驅(qū)動(dòng)器的故障和處理方法。值得參考。(大衛(wèi)亞設(shè))。

1、LED燈是綠色的，但馬達(dá)不動(dòng)

(1)故障原因：一個(gè)或多個(gè)方向的電機(jī)禁止運(yùn)動(dòng)。

處理方法：檢查INHIBIT和inhi bit端口。

(2)故障原因：命令信號(hào)與驅(qū)動(dòng)器信號(hào)不匹配。

處理方法：將命令信號(hào)連接到驅(qū)動(dòng)器信號(hào)。

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2、上電后，驅(qū)動(dòng)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(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)， LED燈閃爍

(1) 故障原因：HALL相位錯(cuò)誤。

處理方法：檢查電機(jī)相位設(shè)定開(kāi)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(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)檢測(cè)Hall A, Hall B, Hall C的電壓。電壓值應(yīng)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(guò)壓、欠壓、短路、過(guò)熱、驅(qū)動(dòng)器禁止、HALL無(wú)效。

5、電機(jī)失速

(1) 故障原因：速度反饋的極性搞錯(cuò)。

處理方法：

a.如果可能，將位置反饋極性開(kāi)關(guān)打到另一位置。(某些驅(qū)動(dòng)器上可以)

b.如使用測(cè)速機(jī)，將驅(qū)動(dòng)器上的TACH +和TACH -對(duì)調(diào)接入。

c.如使用編碼器，將驅(qū)動(dòng)器上的ENC A和ENC B對(duì)調(diào)接入。

d.如在HALL速度模式下，將驅(qū)動(dòng)器上的HALL-1和HALL-3對(duì)調(diào)，再將Motor-A和Motor-B對(duì)調(diào)接好。

(2) 故障原因：編碼器速度反饋時(shí)，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(duì)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)地的。

6、電機(jī)在一個(gè)方向上比另一個(gè)方向跑得快

(1)故障原因：無(wú)刷電機(jī)的相位搞錯(cuò)。

處理方法：檢測(cè)或查出正確的相位。

(2)故障原因：在不用于測(cè)試時(shí)，測(cè)試/偏差開(kāi)關(guān)打在測(cè)試位置。

處理方法：將測(cè)試/偏差開(kāi)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。

7、示波器檢查驅(qū)動(dòng)器的電流監(jiān)控輸出端時(shí)，發(fā)現(xiàn)它全為噪聲，無(wú)法讀出

故障原因：電流監(jiān)控輸出端沒(méi)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(cè)觀察。

8、伺服電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)出現(xiàn)電機(jī)偏差計(jì)數(shù)器溢出錯(cuò)誤，如何處理?

(1)故障原因：高速旋轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生電機(jī)偏差計(jì)數(shù)器溢出錯(cuò)誤;

處理方法：檢查電機(jī)動(dòng)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(zhǎng)指令脈沖時(shí)發(fā)生電機(jī)偏差計(jì)數(shù)器溢出錯(cuò)誤;

處理方法：a.增益設(shè)置太大，重新手動(dòng)調(diào)整增益或使用自動(dòng)調(diào)整增益功能;

b.延長(zhǎng)加減速時(shí)間;

c.負(fù)載過(guò)重，需要重新選定更大容量的電機(jī)或減輕負(fù)載，加裝減速機(jī)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提高負(fù)荷能力。

(3)故障原因：運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生電機(jī)偏差計(jì)數(shù)器溢出錯(cuò)誤。

處理方法：a.增大偏差計(jì)數(shù)器溢出水平設(shè)定值;

b.減慢旋轉(zhuǎn)速度;

c.延長(zhǎng)加減速時(shí)間;

d.負(fù)載過(guò)重，需要重新選定更大容量的電機(jī)或減輕負(fù)載，加裝減速機(jī)等傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提高負(fù)載能力。

9、伺服電機(jī)在有脈沖輸出時(shí)不運(yùn)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(rèn)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(dòng)器的控制電纜，動(dòng)力電纜，編碼器電纜是否配線錯(cuò)誤，破損或者接觸不良;

③ 檢查帶制動(dòng)器的伺服電機(jī)其制動(dòng)器是否已經(jīng)打開(kāi);

④ 監(jiān)視伺服驅(qū)動(dòng)器的面板確認(rèn)脈沖指令是否輸入;

⑤ Run運(yùn)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(dòng)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(dòng)禁止，反轉(zhuǎn)側(cè)驅(qū)動(dòng)禁止信號(hào)以及偏差計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)沒(méi)有被輸入，脫開(kāi)負(fù)載并且空載運(yùn)行正常，檢查機(jī)械系統(tǒng)。