松下交流伺服接線和常見故障分析報告

1、、基本接線（上海太鑫電子科技有限公司提供）主電源輸入采用220V,從L1、L3接入（實際使用應參照操作手冊）； 控制電源輸入r、t也可直接接220V 電機接線見操作手冊第 22、 23頁,編碼器接線見操作手冊第 2426頁,切勿接錯。 二、試機步驟（上海太鑫電子科技有限公司提供）1J0G試機功能（上海太鑫電子科技有限公司提供） 僅按基本接線就可試機；在數(shù)碼顯示為初始狀態(tài) r 0 下，按 SET鍵，然后連續(xù)按 MODE鍵直至數(shù)碼顯 示為 AF AcL,然后按上、下鍵至 AF-JoG按 SET鍵，顯示 JoG -:按住八鍵直至顯示 rEAdy 按住 鍵直至顯示 SrV-on按住A鍵電機反時針旋轉，

2、按V電機順時針旋轉，其轉速可由參數(shù)Pr57設定。按 SET鍵結束。2. 內(nèi)部速度控制方式（上海太鑫電子科技有限公司提供）COM （7腳）接+ 1224VDC,COM-41腳）接該直流電源地；SRV-0N（29腳）接COM- 參數(shù)No.53、No.05設置為1:（注此類參數(shù)修改后應寫入 EEPRO并重新上電） 調(diào)節(jié)參數(shù) No.53, 即可使電機轉動。參數(shù)值即為轉速，正值反時針旋轉，負值順時針旋 轉。3. 位置控制方式（上海太鑫電子科技有限公司提供）CO+ （7腳）接+ 1224VDC,COM-41腳）接該直流電源地；SRV-ON（29腳）接COM-PLUS1（3 腳）、 SIGN1（5 腳）接脈

3、沖源的電源正極（+ 5V）；PLUS2（4腳）接脈沖信號，SIGN（6腳）接方向信號；參數(shù)No.02設置為0, No42設置為3，No43設置為1；PLUS（4腳）送入脈沖信號，即可使電機轉動；改變 SIGN2即可改變電機轉向。另外，調(diào)整參數(shù) No.46、No.4B（A4對應48, 4B； A5對應009，010）,可改變電機每轉 所需的脈沖數(shù)（即電子齒輪）。常見問題解決方法 : （上海太鑫電子科技有限公司提供）1. 松下數(shù)字式交流伺服系統(tǒng) MHMA 2KW式機時一上電，電機就振動并有很大的噪聲， 然后驅動器出現(xiàn) 16號報警，該怎么解決？ 這種現(xiàn)象一般是由于驅動器的增益設置過高，產(chǎn)生了自激震蕩

4、。請調(diào)整參數(shù)No.10、No.11、No.12 （A5系列對應100，101，102）適當降低系統(tǒng)增益。（請參考使用說 明書中關于增益調(diào)整的內(nèi)容）（上海太鑫電子科技有限公司提供）2. 松下交流伺服驅動器上電就出現(xiàn) 22號報警，為什么？（上海太鑫電子科技有限公司 提供）22 號報警是編碼器故障報警，產(chǎn)生的原因一般有: 編碼器接線有問題:斷線、短路、接錯等等，請仔細查對； 電機上的編碼器有問題:錯位、損壞等，請送修。3. 松下伺服電機在很低的速度運行時，時快時慢，象爬行一樣，怎么辦？（上海太鑫 電子科技有限公司提供） 伺服電機出現(xiàn)低速爬行現(xiàn)象一般是由于系統(tǒng)增益太低引起的，請調(diào)整參數(shù) No.10、N

5、o.11、No.12 （A5系列對應100，101，102），適當調(diào)整系統(tǒng)增益，或運行驅動器自實用文檔 動增益調(diào)整功能。（請參考使用說明書中關于增益調(diào)整的內(nèi)容）4. 松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下，控制系統(tǒng)輸出的是脈沖和方向信號，但不管 是正轉指令還是反轉指令，電機只朝一個方向轉，為什么？（上海太鑫電子科技有限 公司提供）松下交流伺服系統(tǒng)在位置控制方式下， 可以接收三種控制信號： 脈沖/ 方向、 正/反脈沖、A/B正交脈沖。驅動器的出廠設置為 A/B正交脈沖（No42為0, A5對應 007）,請將No42改為3 （脈沖/方向信號）。二、5.松下交流伺服系統(tǒng)的使用能否用伺服-ON作為控制電機

6、脫機的信號，以便直接轉動 電機軸？盡管在SRV-ON言號斷開時電機能夠脫機（處于自由狀態(tài)），但不要用它來啟 動或停止電機,頻繁使用它開關電機可能會損壞驅動器。如果需要實現(xiàn)脫機功能時, 可以采用控制方式的切換來實現(xiàn)：假設伺服系統(tǒng)需要位置控制，可以將控制方式選擇 參數(shù)No02（A5對應001）設置為4,即第一方式為位置控制，第二方式為轉矩控制。 然后用C-MOD來切換控制方式：在進行位置控制時，使信號 C-MOD打開，使驅動器 工作在第一方式（即位置控制）下；在需要脫機時，使信號C-MOD閉合，使驅動器工作在第二方式（即轉矩控制）下，由于轉矩指令輸入TRC未接線，因此電機輸出轉矩為零，從而實現(xiàn)脫機

7、。6. 在我們開發(fā)的數(shù)控銑床中使用的松下交流伺服工作在模擬控制方式下，位置信號由 驅動器的脈沖輸出反饋到計算機處理，在裝機后調(diào)試時，發(fā)出運動指令，電機就飛車， 什么原因？這種現(xiàn)象是由于驅動器脈沖輸出反饋到計算機的 A/B正交信號相序錯誤、形成正反饋 而造成，可以采用以下方法處理：A. 修改采樣程序或算法；B. 將驅動器脈沖輸出信號的 A+和 A-（或者B+和B-）對調(diào)，以改變相序；C. 修改驅動器參數(shù)NO45-012，改變其脈沖輸出信號的相序。7. 在我們研制的一臺檢測設備中，發(fā)現(xiàn)松下交流伺服系統(tǒng)對我們的檢測裝置有一些干 擾，一般應采取什么方法來消除？ 由于交流伺服驅動器采用了逆變器原理，所以

8、它在控制、檢測系統(tǒng)中是一個較為突出 的干擾源，為了減弱或消除伺服驅動器對其它電子設備的干擾，一般可以采用以下辦 法：A. 驅動器和電機的接地端應可靠地接地；B. 驅動器的電源輸入端加隔離變壓器和濾波器；C. 所有控制信號和檢測信號線使用屏蔽線。 干擾問題在電子技術中是一個很棘手的難題， 沒有固定的方法可以完全有效地排除它， 通常憑經(jīng)驗和試驗來尋找抗干擾的措施。8. 伺服電機為什么不會丟步？ 伺服電機驅動器接收電機編碼器的反饋信號，并和指令脈沖進行比較，從而構成了一 個位置的半閉環(huán)控制。所以伺服電機不會出現(xiàn)丟步現(xiàn)象，每一個指令脈沖都可以得到 可靠響應。9. 如何考慮松下伺服的供電電源問題？、目前

9、，幾乎所有日本產(chǎn)交流伺服電機都是三相200V供電，國內(nèi)電源標準不同，所以必須按以下方法解決：A.對于750W以下的交流伺服，一般情況下可直接將單相220V接入驅動器的L1，L3端 子；B.對于其它型號電機，建議使用三相變壓器將三相 380V變?yōu)槿?00V,接入驅動器 的 L1 ， L2， L3。10. 對伺服電機進行機械安裝時， 應特別注意什么？ （上海太鑫電子科技有限公司提供） 由于每臺伺服電機后端部都安裝有旋轉編碼器，它是一個十分易碎的精密光學器件， 過大的沖擊力肯定會使其損壞。Servo system 包括 Servo motor 和 Servo driver說到運動控制，首先要提到的

10、就是伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)是現(xiàn)在無疑是在運動控制方面應用最好的， 因為其在運動控制方面高速度， 高精度和易于控制等特點使得伺服電機在運動控制方面得到完美的 應用。伺服電機之前，設備生產(chǎn)廠家都是基本都是采用的步進電機作運動控制的執(zhí)行單元，但伺服 電機的出現(xiàn)， 尤其是交流全數(shù)字伺服電機的出現(xiàn)， 克服了步進電機在運動控制的低頻共振， 轉速慢， 高速時扭矩下降等缺點。目前在國內(nèi)使用的伺服系統(tǒng)可分為三類：日系、歐美、國產(chǎn)。隨著伺服系統(tǒng)在國內(nèi)運動控制行業(yè)的普遍應用，伺服電機的生產(chǎn)技術門檻已經(jīng)不是很高，國內(nèi)的一 些生產(chǎn)常見也已經(jīng)跨越了這個技術瓶頸， 伺服電機有了很多國產(chǎn)品牌，國產(chǎn)伺服因為其優(yōu)秀的性價 比占據(jù)了一

11、些底端市場，但是在驅動器控制電機方面和國外的伺服系統(tǒng)相比較而言還是有一些差 距。日系的伺服電機和伺服驅動器是一一對應的，而歐美的則是一種型號的伺服電機可以用不同的 驅動器甚至是不同品牌的驅動器驅動；還有日系的伺服驅動器基本上都是不帶總線控制的，而歐系 的大多都是帶總線控制的，但是歐美系的品牌也意識到這種帶總線的在中國來說并不適應市場，并 且又增加的成本， 所以現(xiàn)在針對日系的市場也在做一些簡化的只有本地控制的伺服驅動器， 相應的， 日系的伺服為了爭奪歐美伺服的市場， 也在推出的伺服驅動種類里面推出一些總線控制模式的驅動 器。上面說到日系伺服，要說目前應用最為廣泛的就算是松下了。松下伺服因為其優(yōu)越

12、的性價比和高速 響應在國內(nèi)中低端設備生產(chǎn)廠商有廣泛的應用，松下最早推出的是 A 系列伺服電機，目前 A 系列 基本不生產(chǎn)了，現(xiàn)在主推的是 A4 系列和 A5 全數(shù)字交流伺服電機，這兩者主要的區(qū)別在于驅動器 的功能和編碼器分辨率， A5 系列的驅動器比 A4 系列更加小巧， 并且簡化了脈沖控制方式， 電機基 本上沒有變化， 只是 A5 系列電機比 A4 系列的電機編碼器分辨率高很多。 但是 A4 系列有個比較要 命的缺點，那就是電機編碼器的抗震能力太差，松下伺服電機的編碼器是自己研發(fā)的，屬于光電編 碼器，電機是應用在惡劣的環(huán)境中的， 所以目前市場也都反應因為其編碼器經(jīng)常懷引起的不利聲音。 用過松

13、下伺服比較多的行業(yè)是印刷包裝行業(yè)和切割焊接行業(yè)。 安川伺服因為其優(yōu)越的穩(wěn)定性和相對 歐美伺服的高性價比而占據(jù)了國內(nèi)伺服應用的不小市場，但因為安川伺服在小功率（ 2KW 以下） 方面的價格優(yōu)勢沒有松下明顯，所以還是屈居松下伺服，處于次席。安川伺服大功率的應用比較多 的是的數(shù)控機床行業(yè)。歐美伺服在設計的時候就是按照歐洲人習慣的總線控制開發(fā)的， 所以像施耐德等伺服最初的都是帶 總線控制，這種伺服系統(tǒng)的價格是想到高，而在中國的應用和歐美又有不同，總線控制方式雖然是 工業(yè)自動化的發(fā)展方向，但是在剛開始的時候，中國真正應用總線控制的設備生產(chǎn)廠商很少，總線 控制在中國就成為了雞肋。但是歐美伺服因為具有歐美產(chǎn)

14、品性能優(yōu)越的特點，在中國的高端市場也 有很多的應用， 這些設備生產(chǎn)廠商的設備都是出口到歐美，甚至會有些是客戶指定使用某個品牌的 伺服。國產(chǎn)品牌伺服應用比較多的是華中伺服、廣州數(shù)控、南京埃斯頓、和利時電機；臺灣的臺達伺服和 東元伺服，臺系品牌的伺服在價格方面是出于大陸產(chǎn)和日系之間的，在國內(nèi)運動控制市場基本被歐 美和日系占據(jù)的今天， 國產(chǎn)伺服能在自動化控制領域掙得一份市場實屬不易。尤其是在歐美和日系 的全面占據(jù)市場的局面下，國產(chǎn)伺服開始就是走低價和優(yōu)質服務的路線，也贏得了一些市場。低價 并不是說品質就得不到保證，在印刷包裝行業(yè)，國產(chǎn)伺服在不同的機型上都有成功的應用，并且和 國外產(chǎn)品性能上無差別。可

15、喜的是，國產(chǎn)伺服的品牌這幾年如雨后春一樣出現(xiàn)了不少，并且相當多 的國產(chǎn)伺服在設備上表現(xiàn)出的性能已經(jīng)和日系的不相上下。在國內(nèi)市場常見的品牌有：松下、安川、三菱、三洋、富士、倫茨、西門子、力士樂、施耐德、 AB (羅克韋爾)、ABB、科爾摩根(kollmorgen )、瑞諾軍品伺服、百格拉、DIAS、臺達、東元、華中、埃斯頓、和利時、信諾等在國內(nèi)應用伺服系統(tǒng)比較多的是數(shù)控機床行業(yè)、印刷包裝行業(yè)、焊接切割行業(yè)。數(shù)控機床行業(yè)應用伺服系統(tǒng)都是隨著整個數(shù)控系統(tǒng)一起的，這些系統(tǒng)都是成型的，比如日本的發(fā)那 科( FANUC ) ，德國西門子( SIEMENS ) ，西班牙發(fā)格( FAGOR ) ，國內(nèi)的華中數(shù)

16、控，廣數(shù)等， 這些成型的數(shù)控系統(tǒng)都是應用比較廣泛的，也得到了市場的認可。印刷包裝行業(yè)是對設備的精度和速度的要求比較苛刻的行業(yè)，所以是最早應用伺服電機的的行業(yè)， 目前國內(nèi)的大中型印刷包裝設備生產(chǎn)商都已經(jīng)采用伺服系統(tǒng)， 而有些小企業(yè)還在使用速度和精度都 相對較低的步進系統(tǒng)。 伺服系統(tǒng)在印刷機械上的應用， 使得原來有主軸帶動的機械結構得到了簡化， 當設備遇到問題的時候，因為每個伺服電機獨立運轉，速度，扭力和位置都可調(diào)節(jié)，大大減少了維 護時間。并且其高速和高精度也提高了設備的生產(chǎn)效率和質量。包裝設備上主要應用伺服電機的高 精度和高速度，提高包裝設備的效率。增量式編碼器的相位對齊方式在此討論中，增量式編

17、碼器的輸出信號為方波信號，又可以分為帶換相信號的增量式編碼器和普通的增量式編碼器，普通的增量式編碼器具備兩相正交方波脈沖輸出信號A和B,以及零位信號Z ;帶換相信號的增量式編碼器除具備 ABZ輸出信號外，還具備互差 120 度的電子換相信號 UVW ， UVW 各自的每轉周期數(shù)與電機轉子的磁極對數(shù)一致。帶換相信號 的增量式編碼器的 UVW 電子換相信號的相位與轉子磁極相位,或曰電角度相位之間的對齊方法如下： 標準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. 用示波器觀察編碼器的 U 相信號和 Z 信號；3. 調(diào)整編碼器轉軸與電機軸

18、的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器 U相信號跳變沿，和 Z信號，直到Z信號穩(wěn)定在高電平上（在此默認Z信號的常態(tài)為低電 平），鎖定編碼器與電機的相對位置關系；5. 來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，Z信號都能穩(wěn)定在高電平上，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 U 相信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉動電機軸，編碼器的 U相信號上升沿與電機的 UV線反電勢波形由低到高的過零點重合，編碼器的Z信號也出現(xiàn)在這個過零點上。上述驗證方法，也可以用作對齊方法。需要注意的是，此時增量式編碼器的U相信號的相位零點即與電機 UV線反電勢的相位零

19、點對齊，由于電機的U相反電勢， 與 UV 線反電勢之間相差 30 度， 因而這樣對齊后， 增量式編碼器的 U 相信號的相位零點與電機 U 相反電勢的 -30 度 相位點對齊，而電機電角度相位與 U 相反電勢波形的相位一致，所以此時增量式編碼器的 U 相信號的相位零點與電機電 角度相位的 -30 度點對齊。有些伺服企業(yè)習慣于將編碼器的 U 相信號零點與電機電角度的零點直接對齊，為達到此目的，可以：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. 依

20、據(jù)操作的方便程度，調(diào)整編碼器轉軸與電機軸的相對位置，或者編碼器外殼與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整， 一邊觀察編碼器的 U 相信號上升沿和電機 U 相反電勢波形由低到高的過零點， 最終使上升沿和過零點重合， 鎖定編碼器與電機的相對位置關系，完成對齊。由于普通增量式編碼器不具備 UVW 相位信息，而 Z 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， 因而不作為本討論的話題。絕對式編碼器的相位對齊方式 絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言，差別不大，其實都是在一圈內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相 位。早期的絕對式編碼器會以單獨的引腳給出單圈相位的最高位的電平，利用此電平

21、的0 和 1 的翻轉，也可以實現(xiàn)編碼器和電機的相位對齊，方法如下：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. 用示波器觀察絕對編碼器的最高計數(shù)位電平信號；實用文檔3. 調(diào)整編碼器轉軸與電機軸的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察最高計數(shù)位信號的跳變沿，直到跳變沿準確出現(xiàn)在電機軸的定向平衡位置處，鎖定編碼器與電機 的相對位置關系；5. 來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，跳變沿都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。這類絕對式編碼器目前已經(jīng)被采用 EnDAT ，BiSS ，Hyperface 等串行協(xié)議，以及日系專用串行協(xié)議

22、的新型絕對式編碼器 廣泛取代，因而最高位信號就不符存在了，此時對齊編碼器和電機相位的方法也有所變化，其中一種非常實用的方法是 利用編碼器內(nèi)部的 EEPROM ，存儲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. 將編碼器隨機安裝在電機上，即固結編碼器轉軸與電機軸，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. 用伺服驅動器讀取絕對編碼器的單圈位置值，并存入編碼器內(nèi)部記錄電機電角度初始相位的EEPROM 中；4. 對齊過程結束。由于此時電機軸已定向于電角度相位的 -30 度方向， 因此存入的編碼器內(nèi)

23、部 EEPROM 中的位置檢測值就對應電機電角度的 -30 度相位。此后，驅動器將任意時刻的單圈位置檢測數(shù)據(jù)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。這種對齊方式需要編碼器和伺服驅動器的支持和配合方能實現(xiàn)，日系伺服的編碼器相位之所以不便于最終用戶直接調(diào)整 的根本原因就在于不肯向用戶提供這種對齊方式的功能界面和操作方法。這種對齊方法的一大好處是，只需向電機繞組 提供確定相序和方向的轉子定向電流，無需調(diào)整編碼器和電機軸之間的角度關系，因而編碼器可以以任意初始角度直接 安裝在電機上，且無需精細，甚至簡單的調(diào)整過程，操作簡單，工藝性好。如果

24、絕對式編碼器既沒有可供使用的 EEPROM ，又沒有可供檢測的最高計數(shù)位引腳，則對齊方法會相對復雜。如果驅動 器支持單圈絕對位置信息的讀出和顯示，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. 利用伺服驅動器讀取并顯示絕對編碼器的單圈位置值；3. 調(diào)整編碼器轉軸與電機軸的相對位置；4 .經(jīng)過上述調(diào)整， 使顯示的單圈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 度電角度所應對應的單圈絕對 位置點，鎖定編碼器與電機的相對位置關系；5 .來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，上述折算位置點都能準

25、確復現(xiàn)，則對齊有效。如果用戶連絕對值信息都無法獲得，那么就只能借助原廠的專用工裝，一邊檢測絕對位置檢測值，一邊檢測電機電角度 相位，利用工裝，調(diào)整編碼器和電機的相對角位置關系，將編碼器相位與電機電角度相位相互對齊，然后再鎖定。這樣 一來，用戶就更加無從自行解決編碼器的相位對齊問題了。個人推薦采用在 EEPROM 中存儲初始安裝位置的方法，簡單，實用，適應性好，便于向用戶開放，以便用戶自行安裝 編碼器，并完成電機電角度的相位整定。標準實用文檔正余弦編碼器的相位對齊方式普通的正余弦編碼器具備一對正交的sin ，cos 1Vp-p 信號，相當于方波信號的增量式編碼器的 AB 正交信號，每圈會重復許許

26、多多個信號周期， 比如 2048 等；以及一個窄幅的對稱三角波 Index 信號，相當于增量式編碼器的 Z 信號， 一圈一 般出現(xiàn)一個；這種正余弦編碼器實質上也是一種增量式編碼器。另一種正余弦編碼器除了具備上述正交的sin 、cos 信號外，還具備一對一圈只出現(xiàn)一個信號周期的相互正交的1VP-P的正弦型C、D信號，如果以C信號為sin，則D信號為cos，通過sin、cos信號的高倍率細分技術，不僅可以使正余弦編碼器獲得比原始信號周期更為細密的名義檢測分辨率， 比如 2048 線的正余弦編碼器經(jīng) 2048 細分后， 就可以達到每轉 400 多萬線的名義檢測分辨率， 當前很多歐美伺服廠家都 提供這

27、類高分辨率的伺服系統(tǒng)，而國內(nèi)廠家尚不多見；此外帶C、 D 信號的正余弦編碼器的 C、 D 信號經(jīng)過細分后，還可以提供較高的每轉絕對位置信息， 比如每轉 2048 個絕對位置， 因此帶 C、 D 信號的正余弦編碼器可以視作一種模擬式 的單圈絕對編碼器。采用這種編碼器的伺服電機的初始電角度相位對齊方式如下：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. 用示波器觀察正余弦編碼器的C信號波形；3. 調(diào)整編碼器轉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

28、的 相對位置關系；5. 來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，過零點都能準確復現(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。這種驗證方法，也可以用作對齊方法。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

29、似得到電機的 U 相反電勢波形；3. 調(diào)整編碼器轉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系，完成對齊。實用文檔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.

30、 利用伺服驅動器讀取并顯示從 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 度電角度所應對應的絕對位置點，鎖定編碼器與電機的相對位置關系；5. 來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，上述折算絕對位置點都能準確復現(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

31、果利用驅動器內(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，即固結編碼器轉軸與電機軸，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， 因此存入的驅動器內(nèi)部 EEPROM 等非易失性存儲器中的位置檢測值 就對應電

32、機電角度的 -30 度相位。此后， 驅動器將任意時刻由編碼器解析出來的與電角度相關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動器中，因此一旦對齊后，電機就和驅動器事實上綁定了，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動器的配套關系。旋轉變壓器的相位對齊方式實用文檔 旋轉變壓器簡稱旋變，是由經(jīng)過特殊電磁設計的高性能硅鋼疊

33、片和漆包線構成的，相比于采用光電技術的編碼器而言， 具有耐熱，耐振。耐沖擊，耐油污，甚至耐腐蝕等惡劣工作環(huán)境的適應能力，因而為武器系統(tǒng)等工況惡劣的應用廣泛采 用，一對極（單速）的旋變可以視作一種單圈絕對式反饋系統(tǒng)，應用也最為廣泛，因而在此僅以單速旋變?yōu)橛懻搶ο螅?多速旋變與伺服電機配套，個人認為其極對數(shù)最好采用電機極對數(shù)的約數(shù)，一便于電機度的對應和極對數(shù)分解。旋變的信號引線一般為 6 根，分為 3 組，分別對應一個激勵線圈，和 2 個正交的感應線圈，激勵線圈接受輸入的正弦型 激勵信號，感應線圈依據(jù)旋變轉定子的相互角位置關系，感應出來具有 SIN 和 COS 包絡的檢測信號。旋變 SIN 和 C

34、OS 輸出信號是根據(jù)轉定子之間的角度對激勵正弦信號的調(diào)制結果，如果激勵信號是sin 3t轉定子之間的角度為9,則SIN信號為sin 3t xsin,9貝U COS信號為sin wt Xcos9根據(jù)SIN , COS信號和原始的激勵信號，通過必要的檢測電路，就可 以獲得較高分辨率的位置檢測結果，目前商用旋變系統(tǒng)的檢測分辨率可以達到每圈2 的 12 次方，即 4096 ，而科學研究和航空航天系統(tǒng)甚至可以達到 2的 20 次方以上，不過體積和成本也都非常可觀。商用旋變與伺服電機電角度相位的對齊方法如下：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；2. 然后用示波器觀察

35、旋變的 SIN線圈的信號引線輸出；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整電機軸上的旋變轉子與電機軸的相對位置，或者旋變定子與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察旋變 SIN 信號的包絡，一直調(diào)整到信號包絡的幅值完全歸零，鎖定旋變；5. 來回扭轉電機軸， 撒手后， 若電機軸每次自由回復到平衡位置時， 信號包絡的幅值過零點都能準確復現(xiàn)， 則對齊有效 。撤掉直流電源，進行對齊驗證：1. 用示波器觀察旋變的 SIN 信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉動電機軸，驗證旋變的 SIN 信號包絡過零點與電機的 UV 線反電勢波形由低到高的過零點重合。這個驗證方法，也可以用作對齊方法。此時 SIN 信號

36、包絡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. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整編碼器轉軸與電機軸的相對位置，或者編碼器外殼與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察旋變的SIN信號包絡的過零點和電機 U相反電勢波形由低到高的過零點，最終使這2個過零點重合，鎖定編碼器與電機的相對位置關系，完成對齊。實用文檔 需要指出的是，在上述操作中需有效區(qū)分旋變的

37、 SIN 包絡信號中的正半周和負半周。由于 SIN 信號是以轉定子之間的角 度為B的sin B值對激勵信號的調(diào)制結果，因而與 sin B的正半周對應的SIN信號包絡中，被調(diào)制的激勵信號與原始激勵 信號同相，而與sin曲勺負半周對應的SIN信號包絡中，被調(diào)制的激勵信號與原始激勵信號反相，據(jù)此可以區(qū)別判斷旋變 輸出的SIN包絡信號波形中的正半周和負半周，對齊時，需要取sin B由負半周向正半周過渡點對應的 SIN包絡信號的過零點，如果取反了，或者未加準確判斷的話，對齊后的電角度有可能錯位180 度，從而有可能造成速度外環(huán)進入正反饋。如果可接入旋變的伺服驅動器能夠為用戶提供從旋變信號中獲取的與電機電角度相關的絕對位置信息，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. 利用伺服驅動器讀取并顯示從旋變信號中獲取的與電機電角度相關的絕對位置信息；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整旋變軸與電機軸的相對位置，或者旋變外殼與電機外殼的相對位置；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 度電角度所應對應的絕對位置點，鎖定編碼器與電機的相對位置關系；5. 來回扭轉電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，上述折算絕對位置點都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。此后可以