揭秘伺服電機(jī)內(nèi)的電磁振動(dòng)的根源：氣隙不均勻?qū)?a target="_blank" href="http://www.zgdingping.cn/tag/1127" title="View all posts in 伺服電機(jī)">伺服電機(jī)的影響！
伺服電機(jī)是現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中常見(jiàn)的電機(jī)類型，其高精度和高性能使其在工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人技術(shù)、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域中得以廣泛應(yīng)用。然而，在伺服電機(jī)的工作過(guò)程中，一種不可忽視的現(xiàn)象往往會(huì)伴隨其產(chǎn)生 - 電磁振動(dòng)。這篇文章將探討伺服電機(jī)中的三種電磁振動(dòng)及其特征，幫助我們更好地理解這個(gè)現(xiàn)象。
定子異常引發(fā)的電磁振動(dòng)
伺服電機(jī)的定子包括三相繞組，它們一起產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，以同步速度 n0 旋轉(zhuǎn)。如果電網(wǎng)頻率為 f0，那么同步速度 n0=60f0/P，其中 P 代表極數(shù)。在電機(jī)工作中，機(jī)座上的受力部位會(huì)隨旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)而改變位置。
定子電磁振動(dòng)的特征和原因：
振動(dòng)頻率是電源頻率的 2 倍（2f0）。
停止電源供應(yīng)后，電磁振動(dòng)會(huì)立即停止。
振動(dòng)可以在定子機(jī)座和軸承上測(cè)得。
振動(dòng)幅值與機(jī)座剛度和電機(jī)負(fù)載相關(guān)。
異常的原因包括定子磁場(chǎng)不對(duì)稱，可能由于電網(wǎng)電壓不平衡、接觸不良導(dǎo)致的單相運(yùn)行，或定子繞組三相不對(duì)稱。這種不對(duì)稱導(dǎo)致電磁振動(dòng)。
此外，如果定子鐵心和定子線圈松動(dòng)，將使電磁振動(dòng)和電磁噪聲增加。松動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)頻譜圖中出現(xiàn) 2f0 的基本成分之外的 4f0、6f0、8f0 的諧波成分。
松動(dòng)的底座螺釘也會(huì)減小機(jī)座的剛度，使電機(jī)在接近 2f0 頻率范圍內(nèi)發(fā)生共振，從而增加定子振動(dòng)，引發(fā)異常振動(dòng)。
氣隙不均勻引發(fā)的電磁振動(dòng)
氣隙不均勻，或稱氣隙偏心，有兩種情況：一種是靜態(tài)氣隙不均勻，另一種是動(dòng)態(tài)氣隙不均勻。它們都會(huì)引發(fā)電磁振動(dòng)，但特征略有不同。
氣隙靜態(tài)不均引發(fā)的電磁振動(dòng)：
振動(dòng)頻率是電源頻率的 2 倍（2f0）。
振動(dòng)隨偏心值的增加而增大，與電機(jī)負(fù)載關(guān)系密切。
難以與定子異常引發(fā)的電磁振動(dòng)區(qū)分。
氣隙靜態(tài)不均，即定子中心與轉(zhuǎn)子軸心不對(duì)齊，會(huì)導(dǎo)致氣隙出現(xiàn)偏心。這種偏心通常固定在一個(gè)位置，不會(huì)隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)而改變位置。不平衡的磁拉力和電磁振動(dòng)頻率為 2f0。
轉(zhuǎn)子導(dǎo)體異常引發(fā)的電磁振動(dòng)
電機(jī)的轉(zhuǎn)子通常包括導(dǎo)體，當(dāng)導(dǎo)體出現(xiàn)異常時(shí)，也會(huì)引發(fā)不平衡的電磁力，導(dǎo)致電磁振動(dòng)。這種異?？赡苁怯捎诨\條斷裂或繞線型異步電動(dòng)機(jī)中的轉(zhuǎn)子回路電氣不平衡導(dǎo)致的。
轉(zhuǎn)子繞組異常引發(fā)的電磁振動(dòng)的特征：
振動(dòng)頻率與轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)偏心引發(fā)的電磁振動(dòng)相似，都可能出現(xiàn) 2sf0 頻率。
隨著負(fù)載的增加，振動(dòng)更加顯著。
電流波形或振動(dòng)波形頻譜圖中，基頻兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)±2sf0 的邊頻。邊頻和基頻幅值之間的關(guān)系可以用來(lái)判斷故障的嚴(yán)重程度。
總結(jié)
伺服電機(jī)在高精度和高性能的要求下工作，但它們也伴隨著電磁振動(dòng)。這些振動(dòng)的特征和原因各不相同，包括定子異常引發(fā)的電磁振動(dòng)、氣隙不均勻引發(fā)的電磁振動(dòng)以及轉(zhuǎn)子導(dǎo)體異常引發(fā)的電磁振動(dòng)。了解這些振動(dòng)的特征和原因有助于工程師更好地管理和維護(hù)伺服電機(jī)，以確保其正常運(yùn)行和性能。
