伺服电机维修之编码器对位调零
伺服电机旋转编码器与三相UVW怎么调零,
增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z；带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。
带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。
撤掉直流电源后，验证如下：1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z 信号也出现在这个过零点上。
上述验证方法，也可以用作对齐方法。
需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。
有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形；3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。
伺服电机编码器调零对位方法
伺服电机编码器调零对位方法伺服电机编码器调零对位是一项重要的操作，它确保了伺服系统运行的准确性和稳定性。
在对伺服电机编码器进行调零对位时，首先需要明确编码器的作用和原理。
编码器是用来测量旋转角度和位置的装置，通过编码器可以准确地监测电机的位置，实现精准控制。
一、调零对位的原理伺服电机编码器的调零对位是通过将电机控制系统中的位置反馈信号归零来实现的。
在电机停止运动的时候，通过调整编码器信号，使得当前位置被定义为零点位置，从而实现对位。
这样可以确保电机在后续的运动过程中，能够准确地控制位置和角度。
二、调零对位的步骤1.停止电机运动：在进行编码器调零对位之前，必须先停止电机的运动，确保安全性和操作的准确性。
2.进入编码器调零模式：根据具体的伺服系统和编码器类型，进入编码器调零的设置界面或模式。
3.调整位置：根据系统的要求，调整编码器信号，使当前位置被定义为零点位置。
4.确认对位：确认调零后的位置是否准确，可以通过系统的显示界面或其他功能进行验证。
5.保存设置：对于一些系统来说，调零对位是一次性的操作，需要保存设置以确保后续操作的准确性。
三、注意事项1.在进行编码器调零对位时，需要谨慎操作，以避免对系统造成不必要的损坏。
2.在调零对位的过程中，要确保环境安全，避免因误操作导致事故发生。
3.对于初次进行编码器调零对位的操作者，建议在有经验的人员的指导下进行操作。
4.在进行编码器调零对位之前，需要确保系统处于正常工作状态，避免出现意外情况。
四、总结伺服电机编码器调零对位是伺服系统中重要的操作之一，它确保了电机位置控制的准确性和稳定性。
通过本文介绍的调零对位原理、步骤和注意事项，希望可以帮助操作者正确地进行编码器调零对位操作，保证系统的正常运行和工作效率。
伺服电机编码器的调整方法
伺服电机编码器的调整方法增量式编码器的相位对齐方式在此谈论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和一般的增量式编码器，一般的增量式编码用具备两相正交方波脉冲输出信号 A 和 B，以及零位信号 Z；带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差 120 度的电子换相信号 UVW，UVW 各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。
带换相信号的增量式编码器的 UVW 电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法以下：1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电， U 入， V 出，将电机轴定向至一个均衡地点；2.用示波器观察编码器的U 相信号和 Z 信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对地点；4.一边调整，一边观察编码器 U 相信号跳变沿，和 Z 信号，直到 Z 信号稳固在高电平上（在此默认 Z 信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对地点关系；5.往返扭转电机轴，松手后，若电机轴每次自由回复到均衡地点时，Z 信号都能稳固在高电平上，则对齐有效。
撤掉直流电源后，考据以下：1.用示波器观察编码器的U 相信号和电机的UV 线反电势波形；2.转动电机轴，编码器的 U 相信号上涨沿与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的 Z 信号也出此刻这个过零点上。
上述考据方法，也可以用作对齐方法。
需要注意的是，此时增量式编码器的 U 相信号的相位零点即与电机 UV 线反电势的相位零点对齐，因为电机的U 相反电势，与UV 线反电势之间相差30 度，因此这样对齐后，增量式编码器的 U 相信号的相位零点与电机 U 相反电势的-30 度相位点对齐，而电机电角度相位与 U 相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的 U 相信号的相位零点与电机电角度相位的 -30 度点对齐。
有些伺服企业习惯于将编码器的 U 相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：1.用 3 个阻值相等的电阻接成星型，而后将星型连接的 3 个电阻分别接入电机的 UVW 三相绕组引线；2.以示波器观察电机 U 相输入与星型电阻的中点，就可以近似获取电机的 U 相反电势波形；3.依照操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对地点，或许编码器外壳与电机外壳的相对地点；4.一边调整，一边观察编码器的U 相信号上涨沿和电机U 相反电势波形由低到高的过零点，最后使上涨沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对地点关系，完成对齐。
伺服电机编码器的调整方法
伺服电机编码器的调整方法增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器,普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B,以及零位信号Z;带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外,还具备互差120度的电子换相信号UVW, UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致.带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位,或日电角度相位之间的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整,一边观察编码器U相信号跳变沿,和Z信号,直到Z信号稳定在高电平上〔在此默认Z信号的常态为低电平〕,锁定编码器与电机的相对位置关系；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,Z信号都能稳定在高电平上,那么对齐有效.撤掉直流电源后,验证如下：1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴,编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合,编码器的Z信号也出现在这个过零点上.上述验证方法,也可以用作对齐方法.需要注意的是,此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐,由于电机的U相反电势,与UV线反电势之间相差30 度,因而这样对齐后,增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐,而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致,所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐.i / ii有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐,为到达此目的,可以：1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U 相反电势波形；3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整,一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使上升沿和过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐.由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息,而Z信号也只能反映一圈内的一个点位,不具备直接的相位对齐潜力,因而不作为本讨论的话题.绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言,差异不大,其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位.早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平,利用此电平的0和1的翻转,也可以实现编码器和电机的相位对齐,方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整,一边观察最高计数位信号的跳变沿,直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处,锁定编码器与电机的相对位置关系；2 / 115.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,跳变沿都能准确复现,那么对齐有效.这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT BiSS Hyperface等串行协议, 以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代,因而最高位信号就不符存在了,此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化,其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下：1.将编码器随机安装在电机上,即固结编码器转轴与电机轴,以及编码器外壳与电机外壳；2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值,并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM^;4.对齐过程结束.由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的编码器内部EEPROM^的位置检测值就又t应电机电角度的-30度相位.此后,驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30度,就可以得到该时刻的电机电角度相位.这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现,日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法.这种对齐方法的一大好处是,只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流,无需调整编码器和电机轴之间的角度关系,因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上,且无需精细,甚至简单的调整过程,操作简单,工艺性好.如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM又没有可供检测的最高计数位引脚,那么对齐方法会相对复杂.如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示,那么可以考虑：3 / 111.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.经过上述调整,使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的单圈绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算位置点都能准确复现,那么对齐有效.如果用户连绝对值信息都无法获得,那么就只能借助原厂的专用工装,一边检测绝对位置检测值,一边检测电机电角度相位,利用工装,调整编码器和电机的相对角位置关系,将编码器相位与电机电角度相位相互对齐,然后再锁定.这样一来,用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了.个人推荐采用在EEPROMfr存储初始安装位置的方法,简单,实用,适应性好,便于向用户开放,以便用户自行安装编码器,并完成电机电角度的相位整定.正xx编码器的相位对齐方式普通的正余弦编码器具备一对正交的sin, cos1Vp-p信号,相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号,每圈会重复许许多多个信号周期,比方2048等；以及一个窄幅的对称三角波Index信号,相当于增量式编码器的Z信号,- 圈一般出现一个；这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器.另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外,还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号,如果以C信号为sin,那么D信号为cos,通过sin、cos信号的高倍率细分技术,不仅可以使正余弦编码器获得比原始信号周期更为细密的名义检测分辨率,比方2048线的正余弦编码器经2048细分后,就可以到达每转4 / 11400多万线的名义检测分辨率,当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统,而国内厂家尚不多见；此外带C、D信号的正xx编码器的C、D信号经过细分后,还可以提供较高的每转绝对位置信息,比方每转2048个绝对位置,因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器.采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2,用示波器观察正余弦编码器的C信号波形；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4,一边调整,一边观察C信号波形,直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处,锁定编码器与电机的相对位置关系；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,过零点都能准确复现,那么对齐有效.撤掉直流电源后,验证如下：1,用示波器观察编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴,编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合.这种验证方法,也可以用作对齐方法.此时C信号的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐.如果想直接和电机电角度的0度点对齐,可以考虑：1,用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；5 / 112.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U相反电势波形；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整,一边观察编码器的C相信号由低到高的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使2个过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐.由于普通正余弦编码器不具备一圈之内的相位信息,而Index信号也只能反映一圈内的一个点位,不具备直接的相位对齐潜力,因而在此也不作为讨论的话题.如果可接入正余弦编码器的伺服驱动器能够为用户提供从C、D中获取的单圈绝对位置信息,那么可以考虑：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2.利用伺服驱动器读取并显示从C、D信号中获取的单圈绝对位置信息；3,调整旋变轴与电机轴的相对位置；4.经过上述调整,使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算绝对位置点都能准确复现,那么对齐有效.此后可以在撤掉直流电源后,得到与前面根本相同的对齐验证效果：1,用示波器观察正余弦编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴,验证编码器的C相信号由低到高的过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合6 / 11如果利用驱动器内部的EEPROM?非易失性存储器,也可以存储正余弦编码器随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下：1.将正余弦随机安装在电机上,即固结编码器转轴与电机轴,以及编码器外壳与电机外壳；2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；3.用伺服驱动器读取由C、D信号解析出来的单圈绝对位置值,并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM?非易失性存储器中；4.对齐过程结束.由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的驱动器内部EEPRO 噂非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位.此后,驱动器将任意时刻由编码器解析出来的与电角度相关的单圈绝对位置值与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30度,就可以得到该时刻的电机电角度相位.这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现,而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM?非易失性存储器位于伺服驱动器中,因此一旦对齐后,电机就和驱动器事实上绑定了,如果需要更换电机、正余弦编码器、或者驱动器,都需要重新进行初始安装相位的对齐操作, 并重新绑定电机和驱动器的配套关系.旋转变压器的相位对齐方式旋转变压器简称旋变,是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的,相比于采用光电技术的编码器而言,具有耐热,耐振.耐冲击,耐油污,甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应水平,因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用,一对极〔单速〕的旋变可以视作一种单圈绝对式反应系统,应用也最为广泛,因而在此仅以单速旋变为讨论对象,多速旋变与伺服电机配套,7 / 11 个人认为其极对数最好采用电机极对数的约数,一便于电机度的对应和极对数分解.旋变的信号引线一般为6根,分为3组,分别对应一个鼓励线圈,和2个正交的感应线圈,鼓励线圈接受输入的正弦型鼓励信号,感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系,感应出来具有SIN和COS包络的检测彳t号.旋变SIN 和COSS出信号是根据转定子之间的角度对鼓励正弦信号的调制结果,如果激励信号是sinE,转定子之间的角度为0,那么SIN信号为sinEXsin,那么COSB 号为sinEXcoS,根据SIN, COS言号和原始的鼓励信号,通过必要的检测电路,就可以获得较高分辨率的位置检测结果,目前商用旋变系统的检测分辨率可以到达每圈2的12次方,即4096,而科学研究和航空航天系统甚至可以到达2的20次方以上,不过体积和本钱也都非常可观.商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出；2.然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出；3.依据操作的方便程度,调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置,或者旋变定子与电机外壳的相对位置；4.一边调整,一边观察旋变SIN信号的包络,一直调整到信号包络的幅值完全归零,锁定旋变；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,信号包络的幅值过零点都能准确复现,那么对齐有效.撤掉直流电源,进行对齐验证：1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴,验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合.这个验证方法,也可以用作对齐方法.8 / 11此时SIN信号包络的过零点与电机电角度相位的-30度点对齐.如果想直接和电机电角度的0度点对齐,可以考虑：1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点,就可以近似得到电机的U 相反电势波形；3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整,一边观察旋变的SIN信号包络的过零点和电机U相反电势波形由低到高的过零点,最终使这2个过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐.需要指出的是,在上述操作中需有效区分旋变的SIN包络信号中的正半周和负半周.由于SIN信号是以转定子之间的角度为0的sin暄对鼓励信号的调制结果,因而与sin附正半周对应的SIN信号包络中,被调制的鼓励信号与原始激励信号同相,而与sin由勺负半周对应的SIN信号包络中,被调制的鼓励信号与原始鼓励信号反相,据此可以区别判断旋变输出的SIN包络信号波形中的正半周和负半周,对齐时,需要取sin时负半周向正半周过渡点对应的SIN包络信号的过零点,如果取反了,或者未加准确判断的话,对齐后的电角度有可能错位180度,从而有可能造成速度外环进入正反应.如果可接入旋变的伺服驱动器能够为用户提供从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息,那么可以考虑：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；2.利用伺服驱动器读取并显示从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息；9 / 113.依据操作的方便程度,调整旋变轴与电机轴的相对位置,或者旋变外壳与电机外壳的相对位置；4.经过上述调整,使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的绝对位置点,锁定编码器与电机的相对位置关系；5.往返扭转电机轴,撒手后,假设电机轴每次自由回复到平衡位置时,上述折算绝对位置点都能准确复现,那么对齐有效.此后可以在撤掉直流电源后,得到与前面根本相同的对齐验证效果：1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴,验证旋变的SIN信号包络过零点与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合.如果利用驱动器内部的EEPROM?非易失性存储器,也可以存储旋变随机安装在电机轴上后实测的相位,具体方法如下：1.将旋变随机安装在电机上,即固结旋变转轴与电机轴,以及旋变外壳与电机外壳；2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,U入,V 出,将电机轴定向至一个平衡位置；3.用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值,并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM?非易失性存储器中；4.对齐过程结束.由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向,因此存入的驱动器内部EEPROM?非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位.此后,驱动器将任意时刻由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值与这个存储值做差,并根据电机极对数进行必要的换算,再加上-30 度,就可以得到该时刻的电机电角度相位.这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现,而且由于记录电机电角度初始相位的EEPROM?非易失性存储器位于伺服10 / 11 驱动器中,因此一旦对齐后,电机就和驱动器事实上绑定了,如果需要更换电机、旋变、或者驱动器,都需要重新进行初始安装相位的对齐操作,并重新绑定电机和驱动器的配套关系.注息1.以上讨论中,所谓对齐到电机电角度的-30度相位的提法,是以UV反电势波形滞后于U相30度的前提为条件.2.以上讨论中,都以UV相通电,并参考UV线反电势波形为例,有些伺服系统的对齐方式可能会采用UW相通电并参考UW线反电势波形.3.如果想直接对齐到电机电角度0度相位点,也可以将U相接入低压直流源的正极,将V相和W相并联后接入直流源的负端,此时电机轴的定向角相对于UV相串联通电的方式会偏移30度,以文中给出的相应对齐方法对齐后,原那么上将对齐于电机电角度的0度相位,而不再有-30度的偏移量.这样做看似有好处,但是考虑电机绕组的参数不一致性, V相和W相并联后,分别流经V相和W相绕组的电流很可能并不一致,从而会影响电机轴定向角度的准确性.而在UV相通电时,U相和V相绕组为单纯的串联关系,因此流经U相和V相绕组的电流必然是一致的,电机轴定向角度的准确性不会受到绕组定向电流的影响.4.不排除伺服厂商有意将初始相位错位对齐的可能性,尤其是在可以提供绝对位置数据的反应系统中,初始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补偿回来,以此种方式也许可以起到某种保护自己产品线的作用.只是这样一来, 用户就更加无从知道伺服电机反应元件的初始相位到底该对齐到哪儿了.用户自然也不愿意遇到这样的供给商.ii / 11。
伺服电机编码器调零技能视频
伺服电机编码器调零技能视频在使用伺服电机时，编码器的零点校准是一项非常关键的技能，它可以确保伺服系统的稳定性和精准性。
本文将介绍伺服电机编码器调零的步骤和方法，以及如何通过视频学习这一技能。
一、调零技能的重要性伺服电机编码器的零点校准是确定伺服系统位置基准的关键步骤。
只有正确校准了编码器的零点，伺服系统才能准确地控制电机的位置和速度，实现精准的运动控制。
二、编码器调零的步骤1.准备工具：在进行编码器调零之前，需要准备好调零工具，例如螺丝刀或调整器件。
2.进入调零模式：根据具体的伺服系统型号和厂家说明，进入编码器调零模式。
3.调整零点位置：使用工具逐步调整编码器的零点位置，直至达到准确位置。
4.保存设置：完成调零后，保存设置并退出调零模式，让调零生效。
三、学习技能的方法除了通过文字说明学习编码器调零技能外，还可以通过视频更直观地了解整个过程。
以下是学习编码器调零技能的视频分步骤：1.准备阶段：介绍准备工具和准备工作环境。
2.进入调零模式：展示如何进入伺服系统的编码器调零模式。
3.调整零点位置：通过视频演示调整编码器零点位置的具体步骤和注意事项。
4.保存设置：演示如何保存设置，确保调零结果生效。
通过观看相关视频，学习者可以更直观地理解编码器调零的操作步骤和注意事项，提高学习效率和准确度。
结语编码器调零是伺服电机控制中一个重要的技能，准确的零点校准可以保证系统的稳定性和精准性。
通过视频学习这一技能，可以更直观地了解操作步骤，提高学习效率。
希望本文对您在伺服电机编码器调零方面提供帮助。
以上是关于伺服电机编码器调零技能视频的简要介绍，希望能够帮助到您。
祝学习顺利！。
伺服电机转子与编码器位置对准校正
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论坛中总是有人问及伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的问题，这样的问题论坛中多有回答，本人也曾在多个帖子有所回复，鉴于本人的回复较为零散，早就想整理集中一下，只是一直未能如愿，今借十一长假之际，将自己对这一问题的经验和体会整理汇总一下，以供大家参考，或者有个全面的了解。
5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。
撤掉直流电源后，验证如下：
1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；
2.逆时针转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。
图3
对比上面的图3和图2可见，虽然a相（U相）绕组（红色）的位置同处于电磁场波形的峰值中心（特定角度），但FOC控制下，a相（U相）中心与永磁体的q轴对齐；而空载定向时，a相（U相）中心却与d轴对齐。也就是说相对于初级（定子）绕组而言，次级（转子）磁体坐标系的d轴在空载定向时有会左移90度电角度，与FOC控制下q轴的原有位置重合，这样就实现了转子空载定向时a轴（U轴）或α轴与d轴间的对齐关系。
永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐
其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：
伺服电机编码器调零对位方法
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通过上述调整,你会发现增量式伺服电机其实有一个较宽的可调区域,而这个区域里的中间位置就是伺服电机最大力矩输出点,如果一个电机力矩不足或正反方向运行时有一个方向上力矩不足往往是因为编码器的Z信号削弱或该位置偏离中心所致,即零位发生了偏离,一般重新调整该零位即可.
对于一个新的编码器来说这个静止区域相对较小,如大幅增加则是编码器内部电路出了问题,表现为力矩不足或发热大幅增加.用电流表测量则空载电流明显增加.
伺服电机编码器调零对位方法
2013-1-9 10:24:00 来源：
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一台AB伺服电机（MPL-B640F-MJ24AA)，拆开检查刹车时由于客户无知，连装在电机尾部固定的编码器也拆了下来（没做标记），编码器是sick的SRM50-HFA0-K01。装上后刹车没问题，但出现飞车故障。伺服驱动器报错E18OVERSPEED或者E24velocityerror。
找到中心位置后并把这个位置擦干净,只要把编码器底座用502胶直接固定于电机侧面对应处即可.待502干了后再在上机涂上一层在硅橡胶即可投入正常运行.实践证明,正常情况下这样处理后的伺服电机使用一年是没有问题的,
从上面的调整可以看出,由于编码器的轴与电机轴心是可以随便以任一角度连接的,所以编码器零位与电机的机械位置只是相对位置而已,只有编码器的轴与电机轴固定了,那么编码器的实际零位位置也便固定下来了,如果活动底座位置确定了,那么轴间的柱头镙钉的位置也便固定了.
1、是电机高速反转,这是由于编码器与实际零位相差太大所致,不必惊慌,你可以把编码器转过一个角度直到电机能静止下来为止.、是电机在零速指令下处于静止状态,这时你可以小心地先反时针转动编码器,注意:一定要慢,直到电机开始高速反转,记下该位置同时立即往回调至静止区域.这里要求两手同时操作,一手作旋转,另一手拿好记号笔,记住动作一定要快,也不可慌乱失措,完全没必要,这是正常现象.然后按顺时针继续缓慢转动直到又一次高速反转的出现,记下该位置并立即往回调至静止区,
伺服电机维修之编码器对位调零
伺服电机转子反馈的检测相位与转子磁极相位的对齐方式论坛中总是有人问及伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的问题，这样的问题论坛中多有回答，本人也曾在多个帖子有所回复，鉴于本人的回复较为零散，早就想整理集中一下，只是一直未能如愿，今借十一长假之际，将自己对这一问题的经验和体会整理汇总一下，以供大家参考，或者有个全面的了解。
永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：图1因此反推可知，只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，就可以达成FOC控制目标，使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交，即波形间互差90度电角度，如下图所示：图2如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢？由图1可知，只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位，然后就可以相对容易地根据此相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了，因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系。
在实际操作中，欧美厂商习惯于采用给电机的绕组通以小于额定电流的直流电流使电机转子定向的方法来对齐编码器和转子磁极的相位。
当电机的绕组通入小于额定电流的直流电流时，在无外力条件下，初级电磁场与磁极永磁场相互作用，会相互吸引并定位至互差0度相位的平衡位置上，如下图所示：图3对比上面的图3和图2可见，虽然U相绕组（红色）的位置同处于电磁场波形的峰值中心（特定角度），但FOC控制下，U相中心与永磁体的q轴对齐，而空载定向时，U相中心却与d轴对齐，也就实现了a轴或¦Á轴与d轴间的对齐关系，此时相位对齐到电角度0度，电机绕组中施加的转子定向电流的方向为U相入，VW出，由于V相与W相是并联关系，流经V相和W相的电流有可能出现不平衡，从而影响转子定向的准确性。
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伺服电机转子反馈的检测相位与转子磁极相位的对齐方式论坛中总是有人问及伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的问题，这样的问题论坛中多有回答，本人也曾在多个帖子有所回复，鉴于本人的回复较为零散，早就想整理集中一下，只是一直未能如愿，今借十一长假之际，将自己对这一问题的经验和体会整理汇总一下，以供大家参考，或者有个全面的了解。
永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：图1因此反推可知，只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，就可以达成FOC控制目标，使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交，即波形间互差90度电角度，如下图所示：图2如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢？由图1可知，只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位，然后就可以相对容易地根据此相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了，因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系。
在实际操作中，欧美厂商习惯于采用给电机的绕组通以小于额定电流的直流电流使电机转子定向的方法来对齐编码器和转子磁极的相位。
当电机的绕组通入小于额定电流的直流电流时，在无外力条件下，初级电磁场与磁极永磁场相互作用，会相互吸引并定位至互差0度相位的平衡位置上，如下图所示：图3对比上面的图3和图2可见，虽然U相绕组（红色）的位置同处于电磁场波形的峰值中心（特定角度），但FOC控制下，U相中心与永磁体的q轴对齐，而空载定向时，U相中心却与d轴对齐，也就实现了a轴或¦Á轴与d轴间的对齐关系，此时相位对齐到电角度0度，电机绕组中施加的转子定向电流的方向为U相入，VW出，由于V相与W相是并联关系，流经V相和W相的电流有可能出现不平衡，从而影响转子定向的准确性。
实用化的转子定向电流施加方法是U入，V出，即U相与V相串联，可获得幅值完全一致的U相和V相电流，有利于定向的准确性，此时U相绕组（红色）的位置与d轴差30度电角度，即a轴或¦Á轴对齐到与d差（负）30度的电角度位置上，如图所示：图4上述两种转子定向方法对应的绕组相反电势波形和线反电势，以及电角度的关系如下图所示，棕色线为a轴或¦Á轴与d轴对齐，即直接对齐到电角度0点，紫色线为a轴或¦Á轴对齐到与d差（负）30度的电角度位置，即对齐到-30度电角度点：图5d、q轴矢量与a、b、c轴或¦Á、¦Â轴之间的角度的关系如下图所示，棕色线d轴与a轴或¦Á轴对齐，即直接对齐到电角度0点，紫色线为d‘轴与a轴或¦Á轴相差30度，即对齐到-30度电角度点：图6主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器，绝对式编码器，正余弦编码器，旋转变压器等。
增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中，增量式编码器的输出信号为方波信号，又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器，普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B，以及零位信号Z；带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外，还具备互差120度的电子换相信号UVW，UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。
带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位，或曰电角度相位之间的对齐方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器U相信号跳变沿，和Z信号，直到Z信号稳定在高电平上（在此默认Z信号的常态为低电平），锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，Z信号都能稳定在高电平上，则对齐有效。
撤掉直流电源后，验证如下：1.用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形；2.转动电机轴，编码器的U相信号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合，编码器的Z信号也出现在这个过零点上。
上述验证方法，也可以用作对齐方法。
需要注意的是，此时增量式编码器的U相信号的相位零点即与电机UV线反电势的相位零点对齐，由于电机的U相反电势，与UV线反电势之间相差30度，因而这样对齐后，增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐，而电机电角度相位与U相反电势波形的相位一致，所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的-30度点对齐。
有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐，为达到此目的，可以：1.用3个阻值相等的电阻接成星型，然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线；2.以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点，就可以近似得到电机的U相反电势波形；3.依据操作的方便程度，调整编码器转轴与电机轴的相对位置，或者编码器外壳与电机外壳的相对位置；4.一边调整，一边观察编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点，最终使上升沿和过零点重合，锁定编码器与电机的相对位置关系，完成对齐。
由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息，而Z信号也只能反映一圈内的一个点位，不具备直接的相位对齐潜力，因而不作为本讨论的话题。
绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言，差别不大，其实都是在一圈内对齐编码器的检测相位与电机电角度的相位。
早期的绝对式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平，利用此电平的0和1的翻转，也可以实现编码器和电机的相位对齐，方法如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察最高计数位信号的跳变沿，直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，跳变沿都能准确复现，则对齐有效。
这类绝对式编码器目前已经被采用EnDAT，BiSS，Hyperface等串行协议，以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代，因而最高位信号就不符存在了，此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化，其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM，存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位，具体方法如下：1.将编码器随机安装在电机上，即固结编码器转轴与电机轴，以及编码器外壳与电机外壳；2.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值，并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中；4.对齐过程结束。
由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30度方向，因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的-30度相位。
此后，驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差，并根据电机极对数进行必要的换算，再加上-30度，就可以得到该时刻的电机电角度相位。
这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现，日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。
这种对齐方法的一大好处是，只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流，无需调整编码器和电机轴之间的角度关系，因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上，且无需精细，甚至简单的调整过程，操作简单，工艺性好。
如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM，又没有可供检测的最高计数位引脚，则对齐方法会相对复杂。
如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示，则可以考虑：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.经过上述调整，使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机-30度电角度所应对应的单圈绝对位置点，锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，上述折算位置点都能准确复现，则对齐有效。
如果用户连绝对值信息都无法获得，那么就只能借助原厂的专用工装，一边检测绝对位置检测值，一边检测电机电角度相位，利用工装，调整编码器和电机的相对角位置关系，将编码器相位与电机电角度相位相互对齐，然后再锁定。
这样一来，用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。
个人推荐采用在EEPROM中存储初始安装位置的方法，简单，实用，适应性好，便于向用户开放，以便用户自行安装编码器，并完成电机电角度的相位整定。
正余弦编码器的相位对齐方式普通的正余弦编码器具备一对正交的sin，cos1Vp-p信号，相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号，每圈会重复许许多多个信号周期，比如2048等；以及一个窄幅的对称三角波Index信号，相当于增量式编码器的Z信号，一圈一般出现一个；这种正余弦编码器实质上也是一种增量式编码器。
另一种正余弦编码器除了具备上述正交的sin、cos信号外，还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1Vp-p的正弦型C、D信号，如果以C信号为sin，则D信号为cos，通过sin、cos信号的高倍率细分技术，不仅可以使正余弦编码器获得比原始信号周期更为细密的名义检测分辨率，比如2048线的正余弦编码器经2048细分后，就可以达到每转400多万线的名义检测分辨率，当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统，而国内厂家尚不多见；此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经过细分后，还可以提供较高的每转绝对位置信息，比如每转2048个绝对位置，因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟式的单圈绝对编码器。
采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐方式如下：1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电，U入，V出，将电机轴定向至一个平衡位置；2.用示波器观察正余弦编码器的C信号波形；3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置；4.一边调整，一边观察C信号波形，直到由低到高的过零点准确出现在电机轴的定向平衡位置处，锁定编码器与电机的相对位置关系；5.来回扭转电机轴，撒手后，若电机轴每次自由回复到平衡位置时，过零点都能准确复现，则对齐有效。