Motor servo bị rung, giật, phát ra tiếng ồn hoặc hú bất thường có thể do cài đặt thông số servo chưa phù hợp, cơ cấu truyền động bị lệch, encoder phản hồi sai hoặc vòng bi bị hư hỏng. Bài viết dưới đây hướng dẫn nhận biết nguyên nhân và cách khắc phục để motor servo hoạt động ổn định, hạn chế hư hỏng driver và máy móc.
Dấu hiệu
- Motor servo rung lắc liên tục khi bật Servo ON, dù chưa có lệnh chạy.
- Trục motor giật tới lui, dao động quanh vị trí dừng hoặc không giữ được vị trí chính xác.
- Motor phát ra tiếng hú, rít hoặc vo ve khi chạy ở tốc độ thấp hay tốc độ cao.
- Motor rung mạnh khi tăng tốc, giảm tốc hoặc thay đổi tải.
- Có tiếng lạch cạch, tiếng nghiến ở trục motor, khớp nối hoặc hộp số.
- Motor nóng bất thường, dòng điện hoặc mô-men xoắn dao động, driver xuất hiện cảnh báo liên quan đến quá tải hoặc encoder.
Tham khảo: Khóa học servo online miễn phí
Nguyên nhân và cách khắc phục
Do thông số cài đặt
Nguyên nhân: Độ lợi điều khiển (Gain) quá cao, đáp ứng autotuning chưa phù hợp hoặc tỷ lệ quán tính tải và motor không được thiết lập chính xác. Khi đó, hệ thống điều khiển liên tục hiệu chỉnh sai lệch vị trí hoặc tốc độ, khiến motor rung, giật và phát ra tiếng hú.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra các thông số Gain, đáp ứng điều khiển và tỷ lệ quán tính tải theo tài liệu của driver.
- Thực hiện Auto Tuning hoặc điều chỉnh Gain theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Nếu motor rung mạnh ngay khi Servo ON, thử giảm mức đáp ứng điều khiển theo đúng quy trình của hãng.
- Nếu chỉ rung ở một dải tốc độ nhất định, kiểm tra chức năng lọc cộng hưởng và chống rung của driver.
Không nên tùy ý thay đổi nhiều thông số cùng lúc vì có thể làm hệ thống mất ổn định hoặc tăng sai số định vị.
Do phần cơ khí
Nguyên nhân: Motor và tải không đồng tâm, khớp nối bị cong hoặc mòn, dây đai căng quá mức, bánh răng có độ rơ lớn hoặc bệ lắp motor không chắc chắn. Những sai lệch này tạo ra lực tác động lên trục, làm motor rung và phát ra tiếng ồn cơ khí.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra độ đồng tâm giữa trục motor và trục máy, căn chỉnh lại khớp nối nếu cần.
- Kiểm tra độ rơ của bánh răng, hộp số và khớp nối; thay thế các chi tiết bị mòn hoặc hư hỏng.
- Kiểm tra dây đai, puly và lực căng theo yêu cầu của nhà sản xuất.
- Siết chặt bulông chân đế, bảo đảm bề mặt lắp đặt đủ cứng vững.
Do encoder
Nguyên nhân: Encoder hỏng, giắc cắm lỏng, dây tín hiệu bị đứt ngầm hoặc nhiễu điện từ khiến driver nhận sai thông tin về vị trí và tốc độ. Motor có thể rung giật, chạy không ổn định hoặc phát sinh lỗi phản hồi.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra giắc encoder, dây cáp và đầu nối tại cả motor lẫn driver.
- Kiểm tra dây có bị gập, đứt, dập hoặc tiếp xúc kém hay không.
- Tách dây encoder khỏi dây động lực motor và các nguồn gây nhiễu; kiểm tra lớp chống nhiễu và nối đất theo hướng dẫn của hãng.
- Theo dõi dữ liệu phản hồi vị trí, tốc độ và mã lỗi trên driver để xác định bất thường.
- Nếu dây và kết nối đều tốt nhưng tín hiệu vẫn sai, cần kiểm tra encoder hoặc motor bằng thiết bị chuyên dụng.
Do vòng bi
Nguyên nhân: Vòng bi bị mòn, khô mỡ, nhiễm bụi hoặc hư hỏng do tải hướng kính, tải dọc trục vượt giới hạn. Lỗi này thường tạo ra tiếng rào rào, lạo xạo, tiếng rít và rung cơ học ngay cả khi tốc độ không thay đổi nhiều.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra tiếng ồn, độ rơ trục và độ rung tại vị trí vòng bi.
- Kiểm tra tải lắp trên trục có vượt giới hạn cho phép hay không.
- Nếu vòng bi đã hỏng, cần thay thế đúng chủng loại và thực hiện theo quy trình sửa chữa motor servo.
- Không tự ý tra thêm mỡ khi chưa xác định loại vòng bi và kết cấu bôi trơn, đặc biệt với motor servo có kết cấu kín.
Do quán tính tải
Nguyên nhân: Motor phải kéo tải vượt khả năng, cơ cấu máy bị kẹt hoặc quán tính tải quá lớn so với khả năng đáp ứng của hệ thống. Khi tăng tốc hoặc đảo chiều, motor có thể giật mạnh, rung và phát ra tiếng hú.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra cơ cấu trượt, vít me, hộp số, dây đai và các bộ phận chuyển động có bị kẹt hay không.
- Kiểm tra khối lượng tải, mô-men quán tính và giới hạn tải của motor.
- Điều chỉnh thời gian tăng tốc, giảm tốc phù hợp với máy.
- Thực hiện lại autotuning hoặc thiết lập tỷ lệ quán tính tải theo hướng dẫn của nhà sản xuất.
- Nếu tải thực tế vượt khả năng thiết kế, cần xem xét chọn motor và driver có công suất, mô-men phù hợp hơn.
Đấu dây motor chưa đúng
Nguyên nhân: Đầu nối U/V/W lỏng, đấu dây sai theo sơ đồ, cáp động lực hư hỏng hoặc hệ thống nối đất không đúng có thể gây hoạt động bất thường, rung, tiếng ồn và phát sinh cảnh báo trên driver.
Cách khắc phục:
- Ngắt nguồn và chờ tụ DC bus xả hết điện trước khi kiểm tra đấu nối.
- Đối chiếu sơ đồ đấu dây của đúng model motor và driver.
- Kiểm tra các đầu nối động lực, đầu nối đất và tình trạng cáp.
- Kiểm tra đường dây encoder và dây động lực có được bố trí, chống nhiễu đúng yêu cầu hay không.
- Nếu nghi ngờ hư hỏng cuộn dây hoặc tầng công suất driver, cần đo kiểm bằng thiết bị phù hợp trước khi tiếp tục vận hành.
Phanh bị lỗi
Nguyên nhân: Với motor servo có phanh giữ trục, nguồn cấp phanh không đúng, mạch điều khiển phanh lỗi hoặc phanh bị kẹt có thể khiến trục bị ghì khi chạy. Motor thường phát ra tiếng ù, rung hoặc nóng bất thường.
Cách khắc phục:
- Kiểm tra điện áp cấp phanh theo thông số ghi trên motor.
- Kiểm tra tín hiệu điều khiển, dây dẫn và thời gian nhả phanh.
- Kiểm tra cơ cấu phanh có bị kẹt hoặc mòn không.
- Không vận hành kéo dài khi phanh chưa nhả hoàn toàn vì có thể làm nóng motor và hỏng cơ cấu phanh.
Do cộng hưởng cơ khí
Nguyên nhân: Khung máy thiếu độ cứng, bệ motor lỏng hoặc một bộ phận cơ khí có tần số cộng hưởng gần với tần số vận hành. Motor thường chỉ rung hoặc hú mạnh ở một số tốc độ nhất định.
Cách khắc phục:
- Quan sát xem rung động có xuất hiện lặp lại tại một dải tốc độ cụ thể hay không.
- Kiểm tra độ cứng bệ lắp motor, khung máy và các điểm liên kết.
- Kiểm tra khớp nối, dây đai, hộp số và các chi tiết có khả năng rung cộng hưởng.
- Nếu cơ khí bình thường, sử dụng chức năng lọc cộng hưởng hoặc chống rung của driver theo tài liệu hãng.
Quy trình kiểm tra
Motor servo rung và hú liên tục ngay khi bật Servo ON, dù chưa có lệnh chạy.
Cách kiểm tra:
- Kiểm tra xem trục motor có bị tải cơ khí giữ chặt, khớp nối có lệch hoặc bệ lắp có lỏng không.
- Kiểm tra mã cảnh báo và trạng thái phản hồi encoder trên driver.
- Nếu cơ khí và encoder bình thường, kiểm tra thông số Gain và mức đáp ứng autotuning.
- Điều chỉnh từng thông số theo hướng dẫn của Mitsubishi, sau đó chạy thử ở tốc độ thấp và theo dõi độ rung.
Nếu motor hết rung sau khi điều chỉnh Gain, nguyên nhân có thể liên quan đến độ ổn định của vòng điều khiển. Tuy nhiên, cần kiểm tra lại độ chính xác định vị và khả năng đáp ứng tải trước khi đưa máy vào vận hành chính thức.
Lưu ý
- Ngắt nguồn và chờ tụ điện trong driver xả hết điện trước khi tháo dây hoặc kiểm tra phần điện.
- Không chạm vào trục, khớp nối hoặc bộ phận chuyển động khi motor đang chạy.
- Không thay đổi đồng thời nhiều thông số servo khi chưa xác định nguyên nhân.
- Không tự ý tháo encoder hoặc thay vòng bi nếu không có dụng cụ và quy trình phù hợp.
- Nếu motor rung dữ dội, phát ra tiếng va đập, có mùi khét, nóng bất thường hoặc driver báo lỗi liên tục, hãy dừng máy để kiểm tra.
- Khi cần sửa chữa, nên cung cấp model motor, model driver, mã lỗi và video hiện tượng rung hoặc tiếng hú để kỹ thuật viên chẩn đoán chính xác hơn.