Zunächst ist es wichtig zu verstehen, dass das Pfeifgeräusch eines Servomotors im Wesentlichen eine hochfrequente Schwingung darstellt. Diese hochfrequente Schwingung wird über die Motorstruktur und die umgebende Luft übertragen und erzeugt ein hörbares Pfeif- oder Quietschgeräusch. Die Hauptursachen sind wie folgt:
1. Mechanische Resonanz (die häufigste Ursache)
- Unzureichende Verbindungssteifigkeit: Die Verbindung zwischen Motor und Last (z. B. Kugelumlaufspindel, Riemen, Getriebe) weist eine zu geringe Steifigkeit auf.
- Lösung: Stellen Sie sicher, dass Kupplungen, Zahnriemen, Zahnräder und alle weiteren Verbindungskomponenten zwischen Motor und Last fest angezogen sind und keinerlei Spiel oder Lose aufweisen. Ersetzen oder justieren Sie Verbindungen mit Spiel.
- Schwache oder lose Montagebasis: Die Montagegrundplatte für Motor und Last besitzt eine unzureichende Steifigkeit oder ist nicht fest fixiert.
- Lösung: Stellen Sie sicher, dass die Montagegrundplatte eine ausreichende Steifigkeit aufweist und alle Befestigungsschrauben mit dem vorgeschriebenen Anzugsdrehmoment angezogen sind. Fügen Sie bei Bedarf Versteifungsrippen hinzu oder verwenden Sie eine dickere Montageplatte.
- Niedrige Eigenfrequenz der Laststruktur: Die Last selbst weist eine niedrige konstruktive Eigenfrequenz auf.
- Lösung: Falls die Konstruktion dies zulässt, bringen Sie Dämpfungsmaterialien (z. B. Gummipuffer) oder Zusatzmassen am Motor oder an der Last an, um die Eigenfrequenz des gesamten mechanischen Systems aus dem Anregungsbereich des Pfeifgeräuschs zu verschieben.
2. Unsachgemäße Einstellung der Servo-Verstärkung
- Überhöhte Steifigkeit (Verstärkung zu hoch): Um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen, wurde die Drehzahlregelkreis-Verstärkung oder die Lageregelkreis-Verstärkung zu hoch eingestellt. Dies führt dazu, dass der Motor „überreagiert" und kontinuierlich Mikrokorrekturen durchführt, was hochfrequente Schwingungen und Pfeifgeräusche verursacht. Dies tritt häufig während der Inbetriebnahme auf.
- Unzureichende Steifigkeit (Verstärkung zu niedrig): Weniger wahrscheinlich als Ursache für hochfrequentes Pfeifen, kann jedoch zu trägem Systemverhalten, Überschwingen bei der Positionierung und weiteren Problemen führen.
Lösungen:
- Überprüfen Sie den Parameter C00.05 (Regelbetriebsart-Auswahl), um sicherzustellen, dass der Antrieb in der korrekten Betriebsart arbeitet. Falsche Einstellungen der Betriebsart können zu Instabilität und Geräuschbildung beitragen.
- Versuchen Sie, die Drehzahlregelkreis-Verstärkung (C01.01) zu reduzieren. Dieser Parameter hat den größten Einfluss auf die Geräuschbildung. Verringern Sie den Wert in kleinen Schritten (z. B. 10 %–20 %) und beobachten Sie, ob sich das Pfeifgeräusch verbessert. Falls die Reaktion nach der Reduzierung zu träge wird oder ein Schleppfehler auftritt, passen Sie die Integrationszeitkonstante des Drehzahlregelkreises (C01.02) und die Lageregelkreis-Verstärkung (C01.00) entsprechend an, um dies zu kompensieren.
- Kerbfilter verwenden: Der A6-Servoantrieb verfügt in der Regel über einen integrierten adaptiven Kerbfilter. Diese Funktion erkennt und unterdrückt automatisch bestimmte Resonanzfrequenzen. Es wird dringend empfohlen, diese Funktion zu aktivieren. Sie identifiziert automatisch die Resonanzstelle des Systems und sorgt für eine deutliche Dämpfung bei dieser Frequenz, wodurch das Pfeifgeräusch wirksam beseitigt wird. Für die Einstellungen des Kerbfilters rufen Sie die Software wie in der folgenden Bedienungsanleitung gezeigt auf:
Zusammenfassend gilt bei einem Pfeifgeräusch des A6-Servos:
- Überprüfen Sie zunächst die mechanische Installation auf Steifigkeit und festen Sitz.
- Rufen Sie anschließend die A6-Antriebssoftware auf, aktivieren Sie den adaptiven Kerbfilter und reduzieren Sie die Drehzahlregelkreis-Verstärkung (C01.01) in angemessenem Umfang.
- Falls das Geräusch nach den oben genannten Schritten weiterhin unannehmbar laut ist, können Sie in Erwägung ziehen, die Trägerfrequenz (PWM-Schaltfrequenz) zu erhöhen. Hinweis: Eine höhere Trägerfrequenz erhöht die Verlustleistung des Antriebs und die elektromagnetischen Störungen (EMI). Stellen Sie sicher, dass der Wert den im A6-Benutzerhandbuch angegebenen Maximalwert nicht überschreitet, und überprüfen Sie die ausreichende Kühlung sowie die EMV-Konformität.