交流伺服電動(dòng)機中的濾波器
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直接驅動(dòng)電動(dòng)機(d-d motor，dynaserv)因其不需要減速器而在某些特定場(chǎng)合得到廣泛的應用，相當于我們稱(chēng)作的力矩電動(dòng)機，只不過(guò)前者是用新型的交流電動(dòng)機原理，是數字控制式的?，F用橫河公司(yokogawa)的智能驅動(dòng)器drvgＮ例介紹它的濾波器。該驅動(dòng)器為較新型的型號，可以較全面的概括其他型號的用法。
振蕩類(lèi)型
不穩定現象主要有下列幾種：
1)調整振蕩
低頻振蕩，頻率幾赫茲，振蕩幅度幾度到幾十度，有時(shí)超出控制區。由位置控制頻率帶寬和速度控制頻率帶寬失衡引起，如速度控制頻率帶寬小于位置控制頻率帶寬3倍。也可以是自動(dòng)調整時(shí)慣量力矩值不合適，如大于1.5倍時(shí)?？梢苑磸蛨绦凶詣?dòng)調整操作并檢查慣量值，其誤差不能大于20%?；蚪档?0參數設置值(伺服剛度設置參數)。
2）爬行
振動(dòng)現象類(lèi)似于調整振蕩。當執行低速運行指令時(shí)，反復一走一停，是靜摩擦力大于低速時(shí)的動(dòng)摩擦力導致。原因是位置積分限制值太大，位置偏差太大從而使控制系統不穩定。方法是調整“積分限制值”或增加系統剛度。
3）相移振蕩
振蕩頻率為幾十到200hz，振蕩幅度不低于幾十度。原因是速度輸出信號相位落后于速度輸入信號相位180°，由控制理論可知這時(shí)系統無(wú)穩定裕量。當各種濾波器使用相同的頻率或速度控制帶寬和濾波器頻率帶寬相同時(shí)都可引起這種振蕩。處理方法為降低#1參數設置值(伺服剛度設置參數)。
4）諧振
振蕩頻率為幾十到2khz，振蕩幅度頂多幾度，依結構而定。振幅小而頻率高，?？陕?tīng)到震顫噪音，系統剛度小易引起這個(gè)現象。引起原因是負載的機械諧振擾動(dòng)進(jìn)入速度控制環(huán)，多數情況下有幾個(gè)諧振頻率。所以設計系統時(shí)機械諧振頻率應盡量高，至少要高于系統控制帶寬5倍以上，結構設計時(shí)注意剛性設計，避免細長(cháng)桿結構?？烧{整濾波器抑制頻率諧振點(diǎn)增益來(lái)解決。
濾波器
為消除振蕩有三種濾波器。根據具體情況選用。
a.相位滯后補償濾波器
為一階延遲濾波器，由于它可調節帶寬的頻率，增加阻尼，在減少相移上優(yōu)于速度反饋濾波器。
圖1 相位滯后補償濾波器bode圖
注意如果速度控制帶寬和一階補償濾波器的頻率設置太接近容易引起振蕩。
b.陷波濾波器
陷波濾波器又稱(chēng)為帶阻濾波器，可對任意頻率信號有效地阻斷，甚至可使諧振點(diǎn)的增益降到零。當諧振峰值高而頻率帶寬窄時(shí)適用。通過(guò)改變品質(zhì)因數(q值)使衰減特性變化急劇或平緩。頻率設置范圍從50~1500hz，q值設置范圍從0.5~2.5(默認值1.5)。圖2示出了陷波濾波器設置圖。
圖2 陷波濾波器設置圖
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