电机绝对零点校正

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电机零位标定

电机零位标定

电机零位标定1. 任务概述电机零位标定是指通过对电机进行准确的位置测量,确定电机在其正常操作范围内的零位位置。

电机零位标定对于许多应用来说非常重要,如机器人、自动化工业设备、医疗设备等。

本文将介绍电机零位标定的目的、原理、步骤和应用。

2. 目的电机的零位标定的目的是为了确保电机在正常运行时的准确定位。

通过进行零位标定,可以保证电机在工作过程中的精确性和稳定性。

对于需要精确控制位置的应用来说,必须进行电机零位标定以保证系统的准确性。

3. 原理电机零位标定的原理是通过测量电机的位置信号来确定其准确的零位位置。

一般情况下,电机会配备编码器或传感器,可以输出位置信号。

通过读取和分析这些位置信号,可以确定电机的零位位置。

4. 步骤电机零位标定的步骤主要包括以下几个方面:4.1 准备工作首先,需要准备好电机零位标定所需的工具和设备。

通常情况下,需要使用编码器、测量仪器、控制系统等设备。

4.2 连接设备将编码器和测量仪器连接到电机上,确保其能够准确地读取电机的位置信号。

连接时需要注意确保连接的稳固和可靠性。

4.3 启动电机启动电机,使其进入零位标定工作状态。

确保电机处于正常运行状态,并且能够输出位置信号。

4.4 测量位置信号使用测量仪器读取电机输出的位置信号。

在测量过程中,需要注意测量的准确性和稳定性。

可以多次测量取平均值来提高测量的精确性。

4.5 分析数据将测量得到的位置信号数据进行分析。

通过观察和处理数据,确定电机的零位位置。

可以使用统计学方法来处理数据,以获得更准确的结果。

4.6 标定电机将确定的零位位置信息输入到电机控制系统中,进行电机的零位标定。

标定的过程中需要确保标定的准确性和稳定性。

4.7 验证标定结果经过标定后,需要验证标定结果的准确性。

可以通过重新测量电机的位置信号来进行验证。

如果验证结果与标定结果一致,则标定成功。

5. 应用电机零位标定在许多领域都有广泛的应用,如:•机器人技术:机器人的运动和位置控制需要准确的电机零位标定。

电机绝对零点校正完整版

电机绝对零点校正完整版

电机绝对零点校正标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]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方式注:转自(电气自动化技术网)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电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。

在此需要明示的是,永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相(U相)相反电势波形的正弦(Sin)相位,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;另一方面,电角度也是转子坐标系的d轴(直轴)与定子坐标系的a轴(U轴)或α轴之间的夹角,这一点有助于图形化分析。

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。

转伺服电机零位调整

转伺服电机零位调整

转伺服电机零位调整万能增量式光电编码器控制的伺服电机零位调整技巧下述述两种调法完全取决于你的手工能力和熟练程度,一般来说,每款伺服电机都有自己专门的编码器自动调零软件.不外传仅是出于商业羸利和技术保密.如果你是一家正规的维修店,请不要采用以下方法,应通过正常渠道购买相应的专业设备.实践证明,手工调整如果技巧掌握得当,工作仔细负责,也可达到同样的效果.大批量更换新编码器调零方法第一步:折下损坏的编码器第二步:把新的编码器按标准固定于损坏的电机上第三步:按图纸找出Z信号和两根电源引出线,一般电源均为5V.第四步:准备好一个有24V与5V两组输出电源的开关电源和一个略经改装的断线报警器,把0V线与Z信号线接到断线报警器的两个光耦隔离输入端上第五步:在电机转动轮上固定一根二十厘米长的横杆,这样转动电机时转角精度很容易控制.第六步:所有连线接好后用手一点点转动电机轮子直到报警器发出报警时即为编码器零位,前后反复感觉一下便可获得最佳的位置,经实测用这种方法校正的零位误差极小,很适于批量调整,经实际使用完全合格.报警器也可用示波器代替,转动时当示波器上的电压波形电位由4V左右跳变0V时或由0V跳变为4V左右即是编码器的零位.这个也很方便而且更精确.杆子的长度越长精度则越高,实际使用还是用报警器更方便又省钱.只要用耳朵感知就行了.在编码器的转子与定圈相邻处作好零位标记,然后拆下编码器,第七步:找一个好的电机,用上述方法测定零位后在电机转轴与处壳相邻处作好电机的机械零位标记.第八步:引出电机的U VW动力线,接入一个用可控制的测试端子上,按顺序分别对其中两相通入24V直流电,通电时间设为2秒左右,观察各个电机最终停止位置(即各相的机械零位位置)其中一个始必与刚才所作的机械零位标记是同一个位置.这就是厂方软件固定的电机机械零位,当然能通过厂方专用编码器测试软件直接更改编码器的初始零位数据就更方便了.如果你只有一台坏掉的伺服电机,你就要根据以上获得的几个相对机械零位逐个测试是不是我们所要的那个位置,这一步由伺服放大器的试运行模式来进行测试.有关资料是必须的,否则不要轻易动手,以免损坏编码器.第九步:把编码器装上电机后端,这一步要小心,以确保编码器零位记号和电机械械零位位置无偏移,最后固定柱头镙钉和可调固定底座.对于同类电机来说获得了一个正确的零位位置后以后也就知道了24V的正负极该正确地连接至U VW的哪两个端子上,以后就不必再逐个搞试验了,这一型号的编码器调零算是搞定了.第十步:正确连接电机与伺服放大器,并把工作模式定为试运行,各厂商的测试方式均有些差异,请仔细阅读说明书,如无任何硬件损坏,测试应当一次成功.第十一步:用自动调谐功能自动设定合适的PID数据.以保证平稳运行的实际需要.由于损坏的有些电机很难判别电机轴承是否能承受额定高速运转的要求,经这样处理的电机还应进行抽样力矩测试和轴承测试,如果轴承磨损严重,应同时更换轴承.二:应急调零方法,简单而且实用.但必须把电机拆离设备并依靠设备来进行调试.试好后再装回设备再可.事实上经过大量的调零试验,每个伺服电机都有一个角度小于10度的零速静止区域,和350度的高速反转区域,如果你是偶而更换一只编码器,这样的做法确实是太麻烦了,这里有一个很简便的应急方法也能很快搞定.第一步:拆下损坏的编码器第二步:装上新的编码器,并与轴固定.而使可调底座悬空并可自由旋转,把电机重新连入电路,把机器速度调为零,通电正常后按启动开关后有几种情况会发生,一是电机高速反转,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.二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,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.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.用上述方法最大的问题是偏离了原来的固定镙丝口造成无法固定.但由于502胶可快速定位,硅橡胶的耐温又超过150度,硬度又不像环氧树脂,用了后难以清除,第二次更换时只要用刮刀刮干净即可.如果编码器再次损坏从硅橡胶外表即可看出是轴承的缘故还是电路损坏.一般情况下总是电机的轴承先坏,从而导致电机温度过大进而使编码器的轴承也接着损坏,一旦出现轴承高度磨损的现象,应立即更换轴承,以防编码器也跟着损坏.。

FAUNC伺服电机更换后的单轴零点校正

FAUNC伺服电机更换后的单轴零点校正

12.验证校正结果 在JOINT模式下将 J1移至零点位置 (J1数据为0,见 右上图) 查看J1轴上下刻 度线是否中心对 齐,如对齐就证 明成功完成J1的 零点校正。
备注:如果遇到 备用伺服马达没 有条件及时更换 的情况时,可暂 时通过修改变量 表中的变量参数 以达到临时维持 生产的目的。
例如:出现抱闸老化而造成 SRVO-50频繁出现,可以修 改SYSTEM Variables中 $PARAM GROUP1的45 $SVOFF-ALL为FALSE,并进入46 $SV-OFF-ENB中(按DETAIL进 入)将第1项改为TURE,同时 将47 $SV-OFF-TIME中的第1 项的时间修改延长。
J1的数据(2)
9.按MENU---0--SYSTEM-TYPEMASTER/CAL进入 如右面的画面, 选择SINGLE AXIS MASTER 10.将J1的SEL修 改为1,在将MSTR POS值修改成为 (1)值见步骤1, 按F5(EXEC), 按PREV键退出 11.选择6CALIBRATE 断电重启完成校正
FAUNC伺服电机更换后的单轴零点校正
1.记录所需拆卸 轴(伺服电机)的 位置信息(见右 上图,备注:本 说明以J1为例), 并在设备上做上 标记(见右下画 面。
按MENU---0---POSITION进入 如右上画面 记录当前J1的机器人的 总电源,并做好 安全措施---主要 防止因拆卸而造 成位置的变动 如:J2轴,J3轴 等。
7.断电重启或如 右画面重启---按 Fctn键---选择 CYCLE POWER并确 认。
机器人重启
8.重启后,会出 现SRVO-075报警, 在JOINT模式下左 右移动J1大于 20°然后按下 RESET键复位 SRVO-075报警 。 8.1.在JOINT模式 下将J1回到标记 点位置(即J1= (2)。另如像 4.1.节中标记位 置有变动,就需 移动J1将标记对 其机器人的刻度 中点

三菱数控系统E60绝对零点设定

三菱数控系统E60绝对零点设定

三菱数控系统E60绝对零点
设定
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绝对零点设定方法
轴参数#2049:“0”非绝对值方式(不用电池)
“2”-绝对值方式(用电池),切断伺服电源30秒
1、开机后通过手动方式将设定轴(如X轴)移动至设定轴(如X轴)零点位置(参考机床零点位置),软后选择“诊断”画面,按“>”下一页软键,选择“绝对”软键,再按“>”下一页软键,出现以下画面:
2、设定:#(0)绝对位置设定( 1 )()()
按键盘“INPUT”键,
#(1)基准点( 1 )()()
按键盘“INPUT”键
3、再通过手动方式移动设定轴(如X轴)(此时X轴只能一个方向移动),移动距离约5-10cm,当以上画面中“状态”,X轴显示“回零完成”。

如果有以下情况发生:
1)伺服电机编码器线拆掉过
2)机床长时间没有上电(10天左右),伺服驱动器中的电池没电了
就会出现报警:Z70 绝对位置无效
此时需要伺服电机编码器连接好,机床上电让点伺服驱动器中的电池充电(或者更换新电池)之后按上述1、2、3步骤重新设定即可。

如有不妥之处还请各位多多指教!!!。

电机霍尔编码器零位校准

电机霍尔编码器零位校准

电机霍尔编码器的零位校准步骤如下:
1. 定义电机绕组U、V、W:电机绕组U、V、W反电动势需满足U超前V超前W。

2. 检测编码器定义旋转正方向是否与电机旋转正方向一致。

3. 判断转子位置:编码器读数头获得的霍尔U、V、W信号将转子位置划分为6个区域,霍尔信号,转子位于0-60°位置,则定子给出一与30°位置垂直的磁场使之旋转。

此磁场方向初始一直保持不变,直至遇到第一个霍尔上升下降沿,便进行改变。

此后便根据A、B信号判断转子位置,使定子磁场一直保持与转子磁场垂直。

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。

如需了解更多关于电机霍尔编码器零位校准的信息,建议咨询专业技术人员或者查阅相关的技术手册。

零点校正

零点校正

工具学习 机器人在首次校正后装上重工具或者携带 重工件(例如焊钳,抓持器等),为了使 机器人能够补偿该偏差,必须学习相应的 工具重量。 用于首次校正的检测偏移量将针对这个负 荷得出并且存储。
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
2005.11.20
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
恢复校正 按照从小到大的秩序进行,已经校 正好的轴将不在列出。(同首次校 正一样)
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
注意:
1.从一轴调到六轴。
一汽-大众二厂焊装维修中心
检查运行(负荷校正-带偏置) 利用这个功能可以检查并且在必要时重建 机器人旧的首次校正参数,而不必拆下工 具,机器人将在带工具的情况下被校正。 如果工具被学习过,那么首次校正的参数 将根据得到的偏差被重新计算,并且得到 操作者同意情况下被覆盖。 例如更换电机 机器人零点丢失,但技术参数还在的情况 下可以使用。
一汽-大众二厂焊装维修中心
工具学习
按软键学习,将选定待校正的轴,该 轴上有颜色标记。按住许可键和程序 向前键,选定的机器人轴将在程序控 制下由,“+”朝“-“运动。
如果成功将显示一个偏差窗口,按数 据OK,数值被接受。(但该轴不会从 状态窗消失)。
2005.11.20
一汽-大众二厂焊装维修中心
2005.11.20
Welcome to KUKA College!
2005.11.20 一汽-大众二厂焊装维修中心

10级电机绝对值编码器调零方法

10级电机绝对值编码器调零方法

一、概述10级电机绝对值编码器是一种高精度的传感器,用于测量电机的角度和位置。

在实际应用中,由于各种原因可能导致编码器的偏移或误差,需要进行调零操作来确保测量的准确性和稳定性。

本文将介绍10级电机绝对值编码器的调零方法,以帮助用户正确操作和维护设备。

二、调零方法1. 确定起始位置在进行编码器调零之前,首先需要确定电机的起始位置。

通常情况下,编码器的起始位置是指电机转子相对于编码器固定部分的零点位置,可以通过特定的机械结构或电气信号来确定。

2. 调整机械位置如果编码器的起始位置需要通过机械结构来确定,需要对电机的机械结构进行调整,使得电机转子在特定位置时与编码器的零点对齐。

这一步骤需要谨慎操作,避免因错误调整导致机械结构损坏。

3. 校准电气信号如果编码器的起始位置需要通过电气信号来确定,可以通过调整编码器的电气接口进行校准。

一般情况下,编码器会提供专门的校准功能,用户可以根据设备说明书或者厂家建议进行操作。

4. 检查调零效果在完成上述调整之后,需要进行一系列测试来检查编码器的调零效果。

可以通过测量电机转子的位置和编码器输出信号来验证调零的准确性,确保编码器在不同位置的测量结果能够满足设备要求的精度和稳定性。

5. 调整参数设置在确认编码器调零效果良好之后,可以根据实际需要对编码器的参数进行调整。

可以调整编码器的分辨率、重置零点位置等参数,以满足具体应用的需求。

三、注意事项1. 调零操作需要在设备停机状态下进行,避免在运行过程中进行机械结构的调整,以免造成设备损坏或人身伤害。

2. 在进行机械结构调整时,需要根据设备的结构和特点进行操作,谨慎调整,避免因错误调整导致机械结构损坏或失效。

3. 调零操作需要进行严格的测试和验证,确保调零效果符合设备的精度和稳定性要求。

4. 调零操作需要按照设备说明书或者厂家建议进行,避免盲目操作引起问题或损坏设备。

四、结论10级电机绝对值编码器的调零操作是确保设备测量准确性和稳定性的重要步骤,正确的调零操作可以提高设备的使用效果和性能。

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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方式注:转自(电气自动化技术网)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电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。

在此需要明示的是,永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相(U相)相反电势波形的正弦(Sin)相位,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;另一方面,电角度也是转子坐标系的d轴(直轴)与定子坐标系的a轴(U轴)或α轴之间的夹角,这一点有助于图形化分析。

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。

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bc相(VW相)入,a相(U相)出,由于b相(V相)与c相(W相)是并联关系,流经b相(V相)和c相(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b相(V相)入,a相(U相)出,即a相(U相)与b 相(V相)串联,可获得幅值完全一致的a相(U相)和b相(V相)电流,有利于定向的准确性,此时a相(U相)绕组(红色)的位置与d轴差30度电角度,即a轴(U轴)或α轴对齐到与d轴相差(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(U轴)或α轴与d轴对齐,即直接对齐到电角度0点;紫色线为a轴(U轴)或α轴对齐到与d轴相差(负)30度的电角度位置,即对齐到-30度电角度点:图5上述两种转子定向方法在dq转子坐标系和abc(UVW)或αβ定子坐标系中的矢量关系如图6所示:图6图中棕色实线所示的d轴与a轴(U轴)或α轴对齐,即对齐到电角度0点。

对齐方法是对电机绕组施加电角度相位固定为-90度的电流矢量,如图中棕色虚线所示,空载下电机转子的d轴会移向FOC控制下电角度相位为-90度的电流矢量q轴分量所处的位置,即图中与a轴或α轴重合的位置,并最终定向于该位置,即电角度0度。

紫色实线所示的d 轴与a轴(U轴)或α轴相差30度,即对齐到-30度电角度点。

对齐方法是对电机绕组施加电角度相位固定为-120度的电流矢量,空载下电机转子的d轴会移向在FOC下电角度相位为-120度的电流矢量q轴分量所处的位置,即图中与a轴或α轴沿顺时针方向相差30度的位置,并最终定向于该位置,即电角度-30度。

说明一点:文中有关U、V、W相和a、b、c相,U、V、W轴和a、b、c轴的叙述具有一一对应关系。

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.用一个直流给电机的UV绕组通以小于额定电流的直流电,V入,U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.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。

?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.用一个直流电源给电机的UVW绕组通以小于额定电流的直流电,VW入,U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。

?验证方法如下:?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.逆时针旋转电机轴,可见编码器的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重合。

?上述验证方法,也可以用作对齐方法。

?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,V入,U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,V入,U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,V入,U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。

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