伺服控制系统在自动化和高端智能装备中作为直接执行者,起着举足轻重的作用。永磁同步电机(PMSM)以其高效率、高气隙磁密度、高功率因素、结构紧凑简单、线性响应等优点,已在数控机床、机器人、载人飞船、变频空调等场合得到广泛应用。在伺服驱动控制系统中,能否准确获取伺服电机零位和编码器零位的相位关系,关系伺服电机能否正常启动,错误的相位关系将使PMSM启动失败,使转子会出现反转、抖动等不良现象。
为了准确获取伺服电机零位和编码器零位之间的相位关系,小编归纳了编码器不同的相位对齐方法:
1、向电机任意两相直接通入直流电,使电机转子锁定在固定位置,根据通电相序和方向即可确定电机转子被锁定位置的电角度。例如,直流电由电机的a相绕组进,b相绕组出,则电机转子锁定在电角度等于-30°的位置。
2、人工一边手动调节编码器与电机转子的相对位置,一边通过调试工具,如示波器、可以显示编码器反馈数据的设备,观察编码器零位标志,当零位标志出现在调试工具上时,将编码器转轴固定在电机转子上,完成相位对齐。
这种人工找寻和校准零位十分费力,而且影响相应编码器零位校准精度的一致性。于是,出现了各种针对不同编码器设计的调零装置。针对带有UVW霍尔信号的增量式编码器设计专用的相位对齐伺服驱动器,使用多个选择开关控制相位对齐步骤,使用多个LED显示信号状态,即可任意调整编码器相位与转子磁极相位对应位置,又能拖动电机运行,操作较简单,提高了生产效率和相位精度,但在零位校准前验证编码器的各个信号是否正确,也没有对零位校正结果进行验证。
设计了支持增量式和绝对式编码器的专用调零仪,界面友好,参数可设置,但在零位校准前没有验证编码器的各个信号是否正确,也没有对零位校准结果进行验证。因此,现有的调零装置依然有改进之处,本文主要完善绝对式编码器电机零位与编码器零位的相位补偿方法。
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