意大利ANSALDO模块 SPAM050U1D 

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分析安川伺服电机发生噪声和不稳定

 客户在一些机械上使用安川伺服电机时，经常会发生噪声过大，电机带动负载运转不稳定等现象，出现此问题时，许多使用者的*反应就是伺服电机质量不好，因为有时换成步进电机或是变频电机来拖动负载，噪声和不稳定现象却反而小很多。表面上看，确实是伺服电机的原故，但我们仔细分析安川伺服电机的工作原理后，会发现这种结论是*错误的。

　　交流伺服系统包括：伺服驱动、伺服电机和一个反馈传感器(一般伺服电机自带光学编码器)。所有这些部件都在一个控制闭环系统中运行：驱动器从外部接收参数信息，然后将一定电流输送给步进伺服电机，通过电机转换成扭矩带动负载，负载根据它自己的特性进行动作或加减速，传感器测量负载的位置，使驱动装置对设定信息值和实际位置值进行比较，然后通过改变电机电流使实际位置值和设定信息值保持一致，当负载突然变化引起速度变化时，编码器获知这种速度变化后会马上反应给伺服驱动器，驱动器又通过改变提供给伺服电机的电流值来满足负载的变化，并重新返回到设定的速度。

　　交流伺服系统是一个响应非常高的全闭环系统，负载波动和速度较正之间的时间滞后响应是非常快的，此时，真正限制了系统响应效果的是机械连接装置的传递时间。

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　　当驱动器将电流送到电机时，电机立即产生扭矩一开始，由于V形带会有弹性，负载不会加速到像步进电机那样快伺服电机会比负载提前到达设定的速度，此时装在电机上的编码器会削弱电流，继而削弱扭矩 随着V型带张力的不断增加会使电机速度变慢，此时驱动器又会去增加电流，周而复始。

　　在此例中，系统是振荡的，电机扭矩是波动的，负载速度也随之波动。其结果当然会是噪音、磨损、不稳定了。不过，这都不是由伺服电机引起的，这种噪声和不稳定性，是来源于机械传动装置，是由于伺服系统反应速度(高)与机械传递或者反应时间(较长)不相匹配而引起的，即伺服电机响应快于系统调整新的扭矩所需的时间。

　　找到了问题根源所在，再来解决当然就容易多了，针对以上例子，您可以：(1)增加机械刚性和降低系统的惯性，减少机械传动部位的响应时间，如把V形带更换成直接丝杆传动或用齿轮箱代替V型带。(2)降低伺服系统的响应速度，减少伺服系统的控制带宽，如降低伺服系统的增益参数值。

　　当然，以上只是噪声，不稳定的原因之一，针对不同的原因，会有不同的解决办法。总之，噪声和不稳定的原因，基本上都不会是由于伺服电机本身所造成。