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伺服電機正余弦編碼器的相位對齊方式

正余弦編碼器的相位對齊方式如下:

1.用一個直流給電機的uv繞組通以小于額定電流的直流電,u入,v出,將電機軸定向至一個平衡位置;

2.用觀察正余弦編碼器的c信號波形;

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置;

4.一邊調(diào)整,一邊觀察c信號波形,直到由低到高的過零點準確出現(xiàn)在電機軸的定向平衡位置處,鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系;

5.來回扭轉(zhuǎn)電機軸,撒手后,若電機軸每次自由回復(fù)到平衡位置時,過零點都能準確復(fù)現(xiàn),則對齊有效。

撤掉直流電源后,驗證如下:

1.用示波器觀察編碼器的c相信號和電機的uv線反電勢波形;

2.轉(zhuǎn)動電機軸,編碼器的c相信號由低到高的過零點與電機的uv線反電勢波形由低到高的過零點重合。

此時c信號的過零點與電機電角度相位的-30度點對齊。

如果想直接和電機電角度的0度點對齊,可以考慮:

1.用3個阻值相等的電阻接成星型,然后將星型連接的3個電阻分別接入電機的uvw三相繞組引線;

2.以示波器觀察電機u相輸入與星型電阻的中點,就可以近似得到電機的u相反電勢波形;

3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置;

4.一邊調(diào)整,一邊觀察編碼器的c相信號由低到高的過零點和電機u相反電勢波形由低到高的過零點,最終使2個過零點重合,鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系,完成對齊。

由于普通正余弦編碼器不具備一圈之內(nèi)的相位信息,而index信號也只能反映一圈內(nèi)的一個點位,不具備直接的相位對齊潛力,因而在此也不作為討論的話題。

如果可接入正余弦編碼器的伺服驅(qū)動器能夠為用戶提供從c、d中獲取的單圈絕對位置信息,則可以考慮:

1.用一個直流電源給電機的uv繞組通以小于額定電流的直流電,u入,v出,將電機軸定向至一個平衡位置;

2.利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示從c、d信號中獲取的單圈絕對位置信息;

3.調(diào)整旋變軸與電機軸的相對位置;

4.經(jīng)過上述調(diào)整,使顯示的絕對位置值充分接近根據(jù)電機的極對數(shù)折算出來的電機-30度電角度所應(yīng)對應(yīng)的絕對位置點,鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系;

5.來回扭轉(zhuǎn)電機軸,撒手后,若電機軸每次自由回復(fù)到平衡位置時,上述折算絕對位置點都能準確復(fù)現(xiàn),則對齊有效。

此后可以在撤掉直流電源后,得到與前面基本相同的對齊驗證效果:

1.用示波器觀察正余弦編碼器的c相信號和電機的uv線反電勢波形;

2.轉(zhuǎn)動電機軸,驗證編碼器的c相信號由低到高的過零點與電機的uv線反電勢波形由低到高的過零點重合。

如果利用驅(qū)動器內(nèi)部的eeprom等非易失性存儲器,也可以存儲正余弦編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位,具體方法如下:

1.將正余弦隨機安裝在電機上,即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸,以及編碼器外殼與電機外殼;

2.用一個直流電源給電機的uv繞組通以小于額定電流的直流電,u入,v出,將電機軸定向至一個平衡位置;

3.用伺服驅(qū)動器讀取由c、d信號解析出來的單圈絕對位置值,并存入驅(qū)動器內(nèi)部記錄電機電角度初始安裝相位的eeprom等非易失性存儲器中;

4.對齊過程結(jié)束。

由于此時電機軸已定向于電角度相位的-30度方向,因此存入的驅(qū)動器內(nèi)部eeprom等非易失性存儲器中的位置檢測值就對應(yīng)電機電角度的-30度相位。此后,驅(qū)動器將任意時刻由編碼器解析出來的與電角度相關(guān)的單圈絕對位置值與這個存儲值做差,并根據(jù)電機極對數(shù)進行必要的換算,再加上-30度,就可以得到該時刻的電機電角度相位。

這種對齊方式需要伺服驅(qū)動器的在國內(nèi)和操作上予以支持和配合方能實現(xiàn),而且由于記錄電機電角度初始相位的eeprom等非易失性存儲器位于伺服驅(qū)動器中,因此一旦對齊后,電機就和驅(qū)動器事實上綁定了,如果需要更換電機、正余弦編碼器、或者驅(qū)動器,都需要重新進行初始安裝相位的對齊操作,并重新綁定電機和驅(qū)動器的配套關(guān)系。

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