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伺服电机抗干扰方法
内容简介:干扰应该分类为传导干扰和辐射干扰等几种(从干扰介质上分)。解决办法也应该从干扰源分析,来着手解决。 应该为辐射干扰情况多些;上面加超导磁环在驱动输出端就是个好的办法,另外可以更换驱动器到电机为屏蔽线,一端三类接地
       伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置。 
       伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象。伺服电机转子转速受输入信号控制,并能快速反应,在自动控制系统中,用作执行元件,且具有机电时间常数小、线性度高、始动电压等特性,可把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类,其主要特点是,当信号电压为零时无自转现象,转速随着转矩的增加而匀速下降。
       工作在位置控制方式下,驱动正常,但存在一个非常严重的问题,就是对周围所有导电体(没有电连接)产生强的电磁干扰,用高频示波器测试发现,感应信号非常有规律,时间间隔40微秒,最高频率2MHZ左右,并且只要SERVE-ON闭合,无论电机旋转与否,均有此现象,对附近的测量系统产生非常大的影响,咨询了很多销售商,采取了一些接地措施,效果不明显,哪位专家能给出解决办法?

       可以把伺服驱动器单独放在一个柜子里,把与伺服驱动器有关的地线都悬浮,包括不要把伺服驱动器直接安装在铁板上。其他的测量系统 可靠接地,这样可能要好一点,我在以前的一个系统里碰到过,就是这样处理的。
 
    干扰应该分类为传导干扰和辐射干扰等几种(从干扰介质上分)。解决办法也应该从干扰源分析,来着手解决。 应该为辐射干扰情况多些;上面加超导磁环在驱动输出端就是个好的办法,另外可以更换驱动器到电机为屏蔽线,一端三类接地;加电抗器、滤波器等这是电磁兼容性问题,单独打了个2.5米深的接地桩,用16平方的铜芯线接到柜内,但只要一激活驱动器,就会在柜内接地铜排上产生6V左右的感应电压,驱动器有两个编码器信号接收端,伺服电机编码器信号没有被干扰给伺服电机加隔离变压器或稳压电源, 给旋转编码器的供电模块和运动控制器加滤波器,驱动器改接DC电抗器, 驱动器位置低通滤波时间和载波率参数更改,电机动力线单独走线槽,缩短驱动器与电机的动力线距离,或者把驱动器放在电机旁边,然后脉冲信号线和编码器反馈通过长线驱动转换回到控制器。 
 
    做好的接地线(用专业接地电阻测量摇表测量的接地电阻值小于设备规定值,数控设备一般要求不超过1欧姆),还要注意所有接地线应该都接在同一个接地汇流排上,再经过系统接地线进入接地网;注意环境电磁兼容,对高频电磁波、射频装置等加以屏蔽;电源噪声干扰源要加以抑制、剔除,比如同一个电源变压器上或者配电母线上不要有诸如高频、大功率的整流和逆变用电装置等。        1、以上该做的都要做,有效接地,屏蔽,隔离,加磁环,控制线和动力线不要平行,如果平行要有距离。地最好是挖很深一米以下用铜板和盐来混合做成。        2、如果有模拟弱电路,则直流电源要滤波,一个简单的方法,就是加两个0.01uF(630V)电容,一端接在电源正负极上,另一端接到机壳上再和大地相连。很有效果。        输出高频谐波干扰,伺服使能会不会听到吱吱的声音呢?如果是这样,不妨在伺服驱动母线电源的P、N端分别接个0.1u/630v的CBB电容到机壳上试下,效果很不错的,噪音消除,谐波干扰基本上滤掉。

  伺服电机接收到1个脉冲,就会旋转1个脉冲对应的角度,从而实现位移,因为,伺服电机本身具备发出脉冲的功能,所以伺服电机每旋转一个角度,都会发出对应数量的脉冲,这样,和伺服电机接受的脉冲形成了呼应,或者叫闭环,如此一来,系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机,同时又收了多少脉冲回来,这样,就能够很精确的控制电机的转动,从而实现精确的定位,可以达到0.001mm。 
  伺服驱动器与变频器原理相似,它干扰其它设备的性质与变频器一样。虽然伺服驱动器做抗干扰处理了,但是它与变频器一样存在很大的干扰。我们在进行伺服控制系统时要连接输入电抗器,滤波器。而输出电抗器不是必须的,伺服驱动器对具体哪一种伺服系统的接地、防干扰措施都进行了具体详细的说明。输入电抗器,滤波器它们在系统中的作用,都是为了防止电磁干扰、尖峰波电源对系统造成影响,并且又要防止伺服电机系统对工频电网的冲击,保护电网的安全性与稳定性,注意,在具体接线时,电抗器,滤波器的连接顺序。 
  伺服电机的转子通常做成鼠笼式,但为了使伺服电动机具有较宽的调速范围、线性的机械特性,无“自转”现象和快速响应的性能,它与普通电动机相比,应具有转子电阻大和转动惯量小这两个特点。目前应用较多的转子结构有两种形式:一种是采用高电阻率的导电材料做成的高电阻率导条的鼠笼转子,为了减小转子的转动惯量,转子做得细长;另一种是采用铝合金制成的空心杯形转子,杯壁很薄,仅0.2-0.3mm,为了减小磁路的磁阻,要在空心杯形转子内放置固定的内定子.空心杯形转子的转动惯量很小,反应迅速,而且运转平稳,因此被广泛采用。
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