揭秘伺服電機內(nèi)的電磁振動的根源：氣隙不均勻對伺服電機的影響！
伺服電機是現(xiàn)代自動化系統(tǒng)中常見的電機類型,，其高精度和高性能使其在工業(yè)自動化,、機器人技術,、醫(yī)療設備等領域中得以廣泛應用,。然而,，在伺服電機的工作過程中,，一種不可忽視的現(xiàn)象往往會伴隨其產(chǎn)生 - 電磁振動,。這篇文章將探討伺服電機中的三種電磁振動及其特征，幫助我們更好地理解這個現(xiàn)象,。
定子異常引發(fā)的電磁振動
伺服電機的定子包括三相繞組，它們一起產(chǎn)生一個旋轉磁場,，以同步速度 n0 旋轉,。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),。在電機工作中，機座上的受力部位會隨旋轉磁場而改變位置,。
定子電磁振動的特征和原因：
振動頻率是電源頻率的 2 倍（2f0）,。
停止電源供應后，電磁振動會立即停止,。
振動可以在定子機座和軸承上測得,。
振動幅值與機座剛度和電機負載相關,。
異常的原因包括定子磁場不對稱，可能由于電網(wǎng)電壓不平衡,、接觸不良導致的單相運行,，或定子繞組三相不對稱。這種不對稱導致電磁振動,。
此外,，如果定子鐵心和定子線圈松動，將使電磁振動和電磁噪聲增加,。松動可能會導致振動頻譜圖中出現(xiàn) 2f0 的基本成分之外的 4f0,、6f0、8f0 的諧波成分,。
松動的底座螺釘也會減小機座的剛度,，使電機在接近 2f0 頻率范圍內(nèi)發(fā)生共振，從而增加定子振動,，引發(fā)異常振動,。
氣隙不均勻引發(fā)的電磁振動
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,，另一種是動態(tài)氣隙不均勻。它們都會引發(fā)電磁振動,，但特征略有不同,。
氣隙靜態(tài)不均引發(fā)的電磁振動：
振動頻率是電源頻率的 2 倍（2f0）,。
振動隨偏心值的增加而增大,，與電機負載關系密切。
難以與定子異常引發(fā)的電磁振動區(qū)分,。
氣隙靜態(tài)不均,，即定子中心與轉子軸心不對齊，會導致氣隙出現(xiàn)偏心,。這種偏心通常固定在一個位置,，不會隨轉子旋轉而改變位置。不平衡的磁拉力和電磁振動頻率為 2f0,。
轉子導體異常引發(fā)的電磁振動
電機的轉子通常包括導體,，當導體出現(xiàn)異常時，也會引發(fā)不平衡的電磁力,，導致電磁振動,。這種異常可能是由于籠條斷裂或繞線型異步電動機中的轉子回路電氣不平衡導致的,。
轉子繞組異常引發(fā)的電磁振動的特征：
振動頻率與轉子動態(tài)偏心引發(fā)的電磁振動相似,，都可能出現(xiàn) 2sf0 頻率,。
隨著負載的增加，振動更加顯著,。
電流波形或振動波形頻譜圖中,，基頻兩側會出現(xiàn)±2sf0 的邊頻。邊頻和基頻幅值之間的關系可以用來判斷故障的嚴重程度,。
總結
伺服電機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。這些振動的特征和原因各不相同,，包括定子異常引發(fā)的電磁振動,、氣隙不均勻引發(fā)的電磁振動以及轉子導體異常引發(fā)的電磁振動。了解這些振動的特征和原因有助于工程師更好地管理和維護伺服電機,，以確保其正常運行和性能,。
