上个月去东莞一家做包装机械的工厂出差的路上,接到老客户电话,说他们新上的一台贴标机老是出故障。伺服电机明明没超载,运行起来却时快时慢,有时候还会莫名其妙丢位置。
到了现场一看,设备配套的是ABB MicroFlex Analog伺服驱动器,单相110-230VAC供电的那种,搭配的小功率伺服电机。老板说厂家调试的时候好好的,搬进车间正式生产就开始出问题。
很多人觉得单相伺服驱动器功率小、个头也不大,电磁兼容方面应该没什么问题。这种想法还真不一定对。
MicroFlex Analog这款驱动器采用的是模拟量控制方式,通过±10V的模拟电压信号来给定速度或扭矩。问题就出在这儿------这种控制信号太"娇气"了。现场环境里,电焊机、变频空调、PLC开关电源产生的干扰噪声,很容易顺着模拟量线缆窜进驱动器控制电路。
反映到设备上,就是电机运行不平顺、定位精度下降,严重的还会出现驱动器报警。有时候明明干扰只持续几十毫秒,却足以让整个定位过程前功尽弃。
我用示波器测了一下模拟量给定信号,果然上面叠加了一堆高频噪声。查了配电柜,发现这台伺服驱动器跟一台大功率变频器共用同一路电源,干扰就是这么串过来的。
第一招:电源端加滤波器
这是最直接有效的办法。单相伺服驱动器前面加一台GRJ1080系列滤波器,专门用来吸收电源侧的传导干扰。
MicroFlex Analog的输入电压范围是105-250VAC宽范围,3A、6A、9A三种电流规格都有。根据设备实际功率选一个对应规格的滤波器就行。比如那台贴标机用的是6A规格的驱动器,配一个GRJ1080-10A滤波器刚刚好,额定电流10A,余量充足。
安装的时候要注意,滤波器要装在驱动器前面,越近越好,而且滤波器的接地端必须良好接地。
第二招:信号线屏蔽处理
模拟量控制线一定要用屏蔽电缆,而且屏蔽层要在驱动器端单端接地。如果用的是双芯屏蔽线,信号正负两端各接一根,屏蔽层单独接到驱动器的信号地。
MicroFlex Analog的模拟量输入是X3接口的AIN0±,±10V范围、12位分辨率。接线的时候信号线和动力线要分开走,如果必须交叉,交叉角度保持90度。
那台贴标机加了GRJ1080滤波器之后,又重新跑了两个小时连续测试。期间模拟量信号干净得很,电机运行平稳,定位精度也恢复到出厂指标。