伺服電機轉(zhuǎn)子與編碼器位置對準校正

1、伺服電機轉(zhuǎn)子與編碼器地點瞄準校訂.伺服電機轉(zhuǎn)子與編碼器地點瞄準校訂.20/20伺服電機轉(zhuǎn)子與編碼器地點瞄準校訂.論壇中老是有人問及伺服電機編碼器相位與轉(zhuǎn)子磁極相位零點怎樣對齊的問題，這樣的問題論壇中多有回答，自己也曾在多個帖子有所答復(fù)，基于自己的答復(fù)較為零落，早就想整理集中一下，但是向來未能如愿，今借十一長假之際，將自己對這一問題的經(jīng)驗和意會整理匯總一下，以供大家參照，或許有個全面的認識。永磁溝通伺服電機的編碼器相位為何要與轉(zhuǎn)子磁極相位對齊其獨一目的就是要達成矢量控制的目標，使d軸勵磁重量和q軸專心重量解耦，令永磁交流伺服電機定子繞組產(chǎn)生的電磁場向來正交于轉(zhuǎn)子永磁場，進而獲取最正確的專心見效，

2、即“類直流特色”，這種控制方法也被稱為磁場定向控制（FOC），達成FOC控制目標的外在表現(xiàn)就是永磁溝通伺服電機的“相電流”波形向來與“相反電勢”波形保持一致，以以下列圖所示：圖1因此反推可知，只需想方法律永磁溝通伺服電機的“相電流”波形向來與“相反電勢”波形保持一致，就能夠達成FOC控制目標，使永磁溝通伺服電機的初級電磁場與磁極永磁場正交，即波形間互差90度電角度，以以下列圖所示：圖2怎樣想方法使永磁溝通伺服電機的“相電流”波形向來與“相反電勢”波形保持一致呢？由圖可知，只需能夠隨時檢測到正弦型反電勢波形的電角度相位，此后就能夠相對簡單地依據(jù)電角度相位生成與反電勢波形一致的正弦型相電流波形了。

3、在此需要明示的是，永磁溝通伺服電機的所謂電角度就是a相（U相）相反電勢波形的正弦（Sin）相位，因此相位對齊就能夠轉(zhuǎn)變成編碼器相位與反電勢波形相位的對齊關(guān)系；另一方面，電角度也是轉(zhuǎn)子坐標系的d軸（直軸）與定子坐標系的a軸（U軸）或軸之間的夾角，這一點有助于圖形化分析。在實質(zhì)操作中，歐美廠商習(xí)慣于采納給電機的繞組通以小于額定電流的直流電流使電機轉(zhuǎn)子定向的方法來對齊編碼器和轉(zhuǎn)子磁極的相位。當電機的繞組通入小于額定電流的直流電流時，在無外力條件下，初級電磁場與磁極永磁場互相作用，會互相吸引并定位至互差0度相位的均衡地點上，以以下列圖所示：圖3比較上邊的圖3和圖2可見，固然a相（U相）繞組（紅色）的地

4、點同處于電磁場波形的峰值中心（特定角度），但FOC控制下，a相（U相）中心與永磁體的q軸對齊；而空載定向時，a相（U相）中心卻與d軸對齊。也就是說有關(guān)于初級（定子）繞組而言，次級（轉(zhuǎn)子）磁體坐標系的d軸在空載定向時有會左移90度電角度，與FOC控制下q軸的原有地點重合，這樣就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子空載定向時a軸（U軸）或軸與d軸間的對齊關(guān)系。此時相位對齊到電角度a相（U相）出，因為0度，電機繞組中施加的轉(zhuǎn)子定向電流的方向為b相（V相）與c相（W相）是并聯(lián)關(guān)系，流經(jīng)bc相（VW相）入，b相（V相）和c相（W相）的電流有可能出現(xiàn)不均衡，進而影響轉(zhuǎn)子定向的正確性。適用化的轉(zhuǎn)子定向電流施加方法是b相（V相）入，a

5、相（U相）出，即a相（U相）與b相（V相）串聯(lián)，可獲取幅值完滿一致的a相（U相）和b相（V相）電流，有益于定向的正確性，此時a相（U相）繞組（紅色）的地點與d軸差30度電角度，即a軸（U軸）或軸對齊到與d軸相差（負）30度的電角度地點上，以以下列圖：圖4上述兩種轉(zhuǎn)子定向方法對應(yīng)的繞組相反電勢波形和線反電勢，以及電角度的關(guān)系以以下列圖所示，棕色線為a軸（U軸）或軸與d軸對齊，即直接對齊到電角度0點；紫色線為a軸（U軸）或軸對齊到與d軸相差（負）30度的電角度地點，即對齊到-30度電角度點：圖5上述兩種轉(zhuǎn)子定向方法在dq轉(zhuǎn)子坐標系和abc（UVW）或定子坐標系中的矢量關(guān)系如圖6所示：圖6圖中棕色實

6、線所示的d軸與a軸（U軸）或軸對齊，即對齊到電角度0點。對齊方法是對電機繞組施加電角度相位固定為-90度的電流矢量，如圖中棕色虛線所示，空載下電機轉(zhuǎn)子的d軸會移向FOC控制下電角度相位為-90度的電流矢量q軸重量所處的地點，即圖中與a軸或軸重合的地點，并最后定向于該地點，即電角度0度。紫色實線所示的d軸與a軸（U軸）或軸相差30度，即對齊到-30度電角度點。對齊方法是對電機繞組施加電角度相位固定為-120度的電流矢量，空載下電機轉(zhuǎn)子的d軸會移向在FOC下電角度相位為-120度的電流矢量q軸重量所處的地點，即圖中與a軸或軸沿順時針方向相差30度的地點，并最后定向于該地點，即電角度-30度。說明一

7、點：文中有關(guān)U、V、W相和a、b、c相，U、V、W軸和a、b、c軸的表達擁有一一對應(yīng)關(guān)系。主流的伺服電機地點反應(yīng)元件包含增量式編碼器，絕對式編碼器，正余弦編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器等。增量式編碼器的相位對齊方式在此討論中，增量式編碼器的輸出信號為方波信號，又能夠分為帶換相信號的增量式編碼器和一般的增量式編碼器，一般的增量式編碼用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(zhuǎn)周期數(shù)與電機轉(zhuǎn)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(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊

8、方法以下：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.用示波器察看編碼器的U相信號和Z信號；3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號堅固在高電平上（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地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，Z信號都能堅固在高電平上，則對齊有效。撤掉直流電源后，考證以下：1.用示波器察看編碼器的U相信號和電機的UV線反電勢波形；2.逆時針轉(zhuǎn)動電機軸，編碼器的U相信號上漲沿與電機的UV線反電勢波形由低到高的過零

9、點重合，編碼器的Z信號也出此刻這個過零點上。上述考證方法，也能夠用作對齊方法。需要注意的是，此時增量式編碼器的U相信號的相位零點與電機UV線反電勢的相位零點對齊，因為電機的U相反電勢，與UV線反電勢之間相差30度，因此這樣對齊后，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，因此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。有些伺服公司習(xí)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，能夠：1.用一個直流電源給電機的UVW繞組通以小于額定電流的直流電，VW入，U出，將電機軸定向至一個

10、均衡地點；2.用示波器察看編碼器的U相信號和Z信號；3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號堅固在高電平上（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地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，Z信號都能堅固在高電平上，則對齊有效?？甲C方法以下：1.用3個阻值相等的電阻接成星型，此后將星型連結(jié)的3個電阻分別接入電機的UVW三相繞組引線；2.以示波器察看電機U相輸入與星型電阻的中點，就能夠近似獲取電機的U相反電勢波形；3.逆時針旋轉(zhuǎn)電機軸，可見編碼器的U相信號上漲沿和電機U相反電勢波形由低到高的

11、過零點重合。上述考證方法，也能夠用作對齊方法。因為一般增量式編碼器不具備UVW相位信息，而Z信號也只好反應(yīng)一圈內(nèi)的一個點位，不具備直接的相位對齊潛力，因此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關(guān)于單圈和多圈而言，差異不大，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。初期的絕對式編碼器會以獨自的引腳給出單圈相位的最高位的電平，利用此電平的0和1的翻轉(zhuǎn)，也能夠?qū)崿F(xiàn)編碼器和電機的相位對齊，方法以下：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.用示波器察看絕對編碼器的最高計數(shù)位電平信號；3.調(diào)整編碼器

12、轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看最高計數(shù)位信號的跳變沿，直到跳變沿正確出此刻電機軸的定向平衡地點處，鎖定編碼器與電機的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，跳變沿都能正確復(fù)現(xiàn)，則對齊有效。這種絕對式編碼器目前已經(jīng)被采納EnDAT，BiSS，Hyperface等串行協(xié)議，以及日系專用串行協(xié)議的新式絕對式編碼器寬泛代替，因此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，此中一種特別適用的方法是利用編碼器內(nèi)部的EEPROM，儲蓄編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，詳細方法以下：1.將編碼器隨機安裝在電機上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電

13、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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；3.用伺服驅(qū)動器讀取絕對編碼器的單圈地點值，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(jié)束。因為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)部EEPROM中的地點檢測值就對應(yīng)電機電角度的-30度相位。今后，驅(qū)動器將隨意時辰的單圈地點檢測數(shù)據(jù)與這個儲蓄值做差，并依據(jù)電機極對數(shù)進行必需的換算，再加上-30度，就能夠獲取該時辰的電機電角度相位。這種對齊方式需要編碼器和伺服驅(qū)動器的支持和配合方能實現(xiàn)，日系伺服的編碼器相位之因此不

14、便于最后用戶直接調(diào)整的根本源因就在于不肯向用戶供給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利處是，只需向電機繞組供給確立相序和方向的轉(zhuǎn)子定向電流，無需調(diào)整編碼器和電機軸之間的角度關(guān)系，因此編碼器能夠以隨意初始角度直接安裝在電機上，且無需精良，甚至簡單的調(diào)整過程，操作簡單，工藝性好。假如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(fù)雜。假如驅(qū)動器支持單圈絕對地點信息的讀出和顯示，則能夠考慮：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示絕對編碼器的單圈地點值

15、；3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.經(jīng)過上述調(diào)整，使顯示的單圈絕對地點值充分湊近依據(jù)電機的極對數(shù)折算出來的電機-30度電角度所應(yīng)付應(yīng)的單圈絕對地點點，鎖定編碼器與電機的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，上述折算地點點都能正確復(fù)現(xiàn)，則對齊有效。假如用戶連絕對值信息都沒法獲取，那么就只好借助原廠的專用工裝，一邊檢測絕對地點檢測值，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地點關(guān)系，將編碼器相位與電機電角度相位互相對齊，此后再鎖定。這樣一來，用戶就更為無從自行解決編碼器的相位對齊問題了。個人介紹采納在EEPROM中儲蓄初始安裝地點的方

16、法，簡單，適用，適應(yīng)性好，便于向用戶開放，以便用戶自行安裝編碼器，并達成電機電角度的相位整定。正余弦編碼器的相位對齊方式一般的正余弦編碼用具備一對正交的sin，cos1Vp-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(fù)許很多多個信號周期，比方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(zhì)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)一個信號周期的互相正交的1Vp-p的正弦型C、D信號，如果以C信號為sin，則D信號為cos，逆時針旋轉(zhuǎn)編碼器軸，相當于

17、Z信號的Index信號一般會對齊于C信號由低到高的過零點。經(jīng)過sin、cos信號的高倍率細分技術(shù)，不只可以使正余弦編碼器獲取比原始信號周期更為精美的名義檢測分辨率，比方2048線的正余弦編碼器經(jīng)2048細分后，就能夠達到每轉(zhuǎn)400多萬線的名義檢測分辨率，目前很多歐美伺服廠家都供給這種高分辨率的伺服系統(tǒng)，而國內(nèi)廠家尚不常有；其余帶C、D信號的正余弦編碼器的C、D信號經(jīng)過細分后，還能夠供給較高的每轉(zhuǎn)絕對地點信息，比方每轉(zhuǎn)2048個絕對地點，因此帶C、D信號的正余弦編碼器能夠視作一種模擬式的單圈絕對編碼器。采納這種編碼器的伺服電機的初始電角度相位對齊方式以下：1.用一個直流電源給電機的UV繞組通以小

18、于額定電流的直流電，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.用示波器察看正余弦編碼器的C信號和Index信號波形；3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看C信號和Index信號波形，直到C信號的過零點或Index信號的有效電公正確出此刻電機軸的定向均衡地點處，鎖定編碼器與電機的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，C信號的過零點或Index信號的有效電平都能正確復(fù)現(xiàn)，則對齊有效。撤掉直流電源后，考證以下：1.用示波器察看編碼器的C相信號和電機的UV線反電勢波形；2.逆時針轉(zhuǎn)動電機軸，編碼器的C相信號由低到高的過零點或Index信號的

19、跳變沿與電機的UV線反電勢波形由低到高的過零點重合。這種考證方法，也能夠用作對齊方法。此時C信號的過零點與電機電角度相位的-30度點對齊。假如想直接和電機電角度的0度點對齊，能夠考慮：1.用一個直流電源給電機的UVW繞組通以小于額定電流的直流電，VW入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.用示波器察看編碼器的C信號和Index信號波形；3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看C信號和Index信號波形，直到C信號的過零點或Index信號的有效電公正確出此刻電機軸的定向均衡地點處，鎖定編碼器與電機的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，

20、C信號的過零點或Index信號的有效電平都能堅固在高電平上，則對齊有效。考證方法以下：1.用3個阻值相等的電阻接成星型，此后將星型連結(jié)的3個電阻分別接入電機的UVW三相繞組引線；2.以示波器察看電機U相輸入與星型電阻的中點，就能夠近似獲取電機的U相反電勢波形；3.逆時針旋轉(zhuǎn)編碼器軸，察看編碼器的C相信號由低到高的過零點或Index信號的跳變沿應(yīng)當與電機U相反電勢波形由低到高的過零點重合。上述考證方法，也能夠用作對齊方法。因為一般正余弦編碼器不具備一圈以內(nèi)的相位信息，而Index信號也只好反應(yīng)一圈內(nèi)的一個點位，不具備直接的相位對齊潛力，因此在此也不作為討論的話題。假如可接入正余弦編碼器的伺服驅(qū)動

21、器可以為用戶供給從C、D中獲取的單圈絕對地點信息，則能夠考慮：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；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地點信息；3.調(diào)整旋變軸與電機軸的相對地點；4.經(jīng)過上述調(diào)整，使顯示的絕對地點值充分湊近依據(jù)電機的極對數(shù)折算出來的電機-30度電角度所應(yīng)付應(yīng)的絕對地點點，鎖定編碼器與電機的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，上述折算絕對地點點都能正確復(fù)現(xiàn)，則對齊有效。今后能夠在撤掉直流電源后，獲取與前面基真同樣的對齊考證見效：1.用示波器察看正余弦編碼器的

22、C相信號和電機的UV線反電勢波形；2.轉(zhuǎn)動電機軸，考證編碼器的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。假如利用驅(qū)動器內(nèi)部的EEPROM等非易失性儲蓄器，也能夠儲蓄正余弦編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，詳細方法以下：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；3.用伺服驅(qū)動器讀取由C、D信號分析出來的單圈絕對地點值，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等非易失性儲蓄器中；4.對齊過程結(jié)束。因為此時電機軸已

23、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非易失性儲蓄器中的地點檢測值就對應(yīng)電機電角度的-30度相位。今后，驅(qū)動器將隨意時辰由編碼器分析出來的與電角度有關(guān)的單圈絕對地點值與這個儲蓄值做差，并依據(jù)電機極對數(shù)進行必需的換算，再加上-30度，就能夠獲取該時辰的電機電角度相位。等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)，并且因為記錄電機電角度初始相位的EEPROM等非易失性儲蓄器位于伺服驅(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，假如需要改換電機、正余弦編碼器、或許驅(qū)動器，都需要從頭進行初始安裝相位的對齊操作，并從頭綁定電機和驅(qū)動器的配套關(guān)系。旋

24、轉(zhuǎn)變壓器的相位對齊方式旋轉(zhuǎn)變壓器簡稱旋變，是由經(jīng)過特別電磁設(shè)計的高性能硅鋼疊片和漆包線組成的，比較于采納光電技術(shù)的編碼器而言，擁有耐熱，耐振。耐沖擊，耐油污，甚至耐腐化等惡劣工作環(huán)境的適應(yīng)能力，因此為武器系統(tǒng)等工況惡劣的應(yīng)用寬泛采納，一對極（單速）的旋變能夠視作一種單圈絕對式反應(yīng)系統(tǒng)，應(yīng)用也最為寬泛，因此在此僅以單速旋變成討論對象，多速旋變與伺服電機配套，個人以為其極對數(shù)最好采納電機極對數(shù)的約數(shù)，一便于電機度的對應(yīng)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(yīng)一個激勵線圈，和2個正交的感覺線圈，激勵線圈接受輸入的正弦型激勵信號，感覺線圈依據(jù)旋變轉(zhuǎn)定子的互相角地點關(guān)系，感覺出來擁有S

25、IN和COS包絡(luò)的檢測信號。旋變SIN和COS輸出信號是依據(jù)轉(zhuǎn)定子之間的角度對激勵正弦信號的調(diào)制結(jié)果，假如激勵信號是sint，轉(zhuǎn)定子之間的電角度為，則SIN信號為sintsin，則COS信號為sintcos，依據(jù)SIN，COS信號和原始的激勵信號，經(jīng)過必需的檢測電路，就能夠獲取較高分辨率的地點檢測結(jié)果，目前商用旋變系統(tǒng)的檢測分辨率能夠達到每圈2的12次方，即4096，而科學(xué)研究和航空航天系統(tǒng)甚至能夠達到2的20次方以上，但是體積和成本也都特別可觀。在此，假設(shè)旋變轉(zhuǎn)子CCW旋轉(zhuǎn)時，旋變的電角度相位遞加，旋變轉(zhuǎn)子CW旋轉(zhuǎn)，旋變電角度相位遞減。商用旋變與伺服電機電角度相位的對齊方法以下：1.用一個直

26、流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，V入，U出；2.此后用示波器察看旋變的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(zhuǎn)子與電機軸的相對地點，或許旋變定子與電機外殼的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看旋變SIN信號的包絡(luò)，向來調(diào)整到信號包絡(luò)的幅值完滿歸零，鎖定旋變；(4一).邊調(diào)整，一邊察看以旋變的Sin信號為橫軸、激勵信號為縱軸的李薩如圖，直到李薩如圖成為一條與縱坐標重合的垂線，且向CCW方向扭動該垂線傾向1、3象限，向CW方向扭動該垂線傾向2、4象限，鎖定旋變；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，信號包絡(luò)的幅值過零點都能正確復(fù)現(xiàn)，

27、或許李薩如圖都能與縱坐標重合為一條垂線，則對齊有效。撤掉直流電源，進行對齊考證：1.用示波器察看旋變的SIN信號和電機的UV線反電勢波形；2.轉(zhuǎn)動電機軸，考證旋變的SIN信號包絡(luò)過零點與電機的UV線反電勢波形由低到高的過零點重合。這個考證方法，也能夠用作對齊方法。此時SIN信號包絡(luò)的過零點與電機電角度相位的-30度點對齊。假如想直接和電機電角度的0度點對齊，能夠考慮：1.用一個直流電源給電機的UVW繞組通以小于額定電流的直流電，VW入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.用示波器察看旋變的SIN信號；3.調(diào)整旋變轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對地點；4.一邊調(diào)整，一邊察看SIN信號的包絡(luò)波形，向來調(diào)整到信

28、號包絡(luò)的幅值完滿歸零，鎖定旋變；(4一).邊調(diào)整，一邊察看以旋變的Sin信號為橫軸、激勵信號為縱軸的李薩如圖，直到李薩如圖成為一條與縱坐標重合的垂線，且向CCW方向扭動該垂線傾向1、3象限，向方向扭動該垂線傾向2、4象限，鎖定旋變；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸每次自由答復(fù)到均衡地點時，信號包絡(luò)的幅值過零點都能正確復(fù)現(xiàn)，或許李薩如圖都能與縱坐標重合為一條垂線，則對齊有效。CW考證方法以下：1.用3個阻值相等的電阻接成星型，此后將星型連結(jié)的3個電阻分別接入電機的UVW三相繞組引線；2.以示波器察看電機U相輸入與星型電阻的中點，就能夠近似獲取電機的U相反電勢波形；3.用示波器察看旋變的SIN

29、信號包絡(luò)的過零點和電機U相反電勢波形由低到高的過零點，這2個過零點應(yīng)當重合。上述考證方法，也能夠用作對齊方法。需要指出的是，在上述操作中需有效劃分旋變的SIN包絡(luò)信號中的正半周和負半周。因為SIN信號是以轉(zhuǎn)定子之間的角度為的sin值對激勵信號的調(diào)制結(jié)果，因此與sin的正半周對應(yīng)的SIN信號包絡(luò)中，被調(diào)制的激勵信號與原始激勵信號同相，而與sin的負半周對應(yīng)的SIN信號包絡(luò)中，被調(diào)制的激勵信號與原始激勵信號反相，據(jù)此能夠差異判斷旋變輸出的SIN包絡(luò)信號波形中的正半周和負半周，對齊時，需要取sin由負半周向正半周過渡點對應(yīng)的SIN包絡(luò)信號的過零點，假如取反了，或許未加正確判斷的話，對齊后的電角度有可

30、能錯位180度，進而有可能造成速度外環(huán)進入正反應(yīng)。假如可接入旋變的伺服驅(qū)動器可以為用戶供給從旋變信號中獲取的與電機電角度有關(guān)的絕對地點信息，則能夠考慮：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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；2.利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示從旋變信號中獲取的與電機電角度有關(guān)的絕對地點信息；3.依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整旋變軸與電機軸的相對地點，或許旋變外殼與電機外殼的相對地點；4.經(jīng)過上述調(diào)整，使顯示的絕對地點值充分湊近依據(jù)電機的極對數(shù)折算出來的電機-30度電角度所應(yīng)付應(yīng)的絕對地點點，鎖定旋改動子與電機軸的相對地點關(guān)系；5.往返扭轉(zhuǎn)電機軸，松手后，若電機軸

31、每次自由答復(fù)到均衡地點時，上述折算絕對地點點都能正確復(fù)現(xiàn)，則對齊有效。今后能夠在撤掉直流電源后，獲取與前面基真同樣的對齊考證見效：1.用示波器察看旋變的SIN信號和電機的UV線反電勢波形；2.轉(zhuǎn)動電機軸，考證旋變的SIN信號包絡(luò)過零點與電機的UV線反電勢波形由低到高的過零點重合。假如利用驅(qū)動器內(nèi)部的EEPROM等非易失性儲蓄器，也能夠儲蓄旋變隨機安裝在電機軸上后實測的相位，詳細方法以下：1.將旋變隨機安裝在電機上，即固結(jié)旋變轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及旋變外殼與電機外殼；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，V入，U出，將電機軸定向至一個均衡地點；3.用伺服驅(qū)動器讀取由旋變分析出來

32、的與電角度有關(guān)的絕對地點值，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等非易失性儲蓄器中；4.對齊過程結(jié)束。因為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非易失性儲蓄器中的地點檢測值就對應(yīng)電機電角度的-30度相位。今后，驅(qū)動器將隨意時辰由旋變分析出來的與電角度有關(guān)的絕對地點值與這個儲蓄值做差，并依據(jù)電機極對數(shù)進行必需的換算，再加上-30度，就能夠獲取該時辰的電機電角度相位。等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)，并且因為記錄電機電角度初始相位的EEPROM等非易失性儲蓄器位于伺服驅(qū)動器中，因此一旦對齊后，電機就和驅(qū)動器

33、事實上綁定了，假如需要改換電機、旋變、或許驅(qū)動器，都需要從頭進行初始安裝相位的對齊操作，并從頭綁定電機和驅(qū)動器的配套關(guān)系。注意1.以上討論中，所謂對齊到電機電角度的-30度相位的提法，是以UV反電勢波形滯后于U相30度的前提為條件。2.以上討論中，都以VU相通電，并參照UV線反電勢波形為例，有些伺服系統(tǒng)的對齊方式可能會采納UW相通電并參照UW線反電勢波形。3.假如想直接對齊到電機電角度0度相位點，也能夠?qū)相接入低壓直流源的負端，將V相和W相并聯(lián)后接入直流源的正端，此時電機軸的定向角有關(guān)于UV相串聯(lián)通電的方式會偏移30度，以文中給出的相應(yīng)付齊方法對齊后，原則大將對齊于電機電角度的0度相位，而不

34、再有-30度的偏移量。這樣做看似有益處，但是考慮電機繞組的參數(shù)不一致性，V相和W相并聯(lián)后，分別流經(jīng)V相和W相繞組的電流很可能其實不一致，進而會影響電機軸定向角度的正確性。而在VU相通電時，U相和V相繞組為純真的串聯(lián)關(guān)系，因此流經(jīng)U相和V相繞組的電流必定是一致的，電機軸定向角度的正確性不會遇到繞組定向電流的影響。4.不除去伺服廠商存心將初始相位錯位對齊的可能性，特別是在能夠供給絕對地點數(shù)據(jù)的反應(yīng)系統(tǒng)中，初始相位的錯位對齊將很簡單被數(shù)據(jù)的偏置量賠償回來，以此種方式或許能夠起到某種保護自己產(chǎn)品線的作用。但是這樣一來，用戶就更為無從知道伺服電機反應(yīng)元件的初始相位終歸該對齊到哪兒了。用戶自然也不肯意遇到

35、這樣的供給商。電角度相位對齊的基本方法總結(jié)1.波形察看法適用于帶換相信號的增量式編碼器、正余弦編碼、旋轉(zhuǎn)變壓器。1)以示波器直接察看UV線反電勢波形過零點與傳感器的U相信號上漲沿/Z信號、或Sin信號過零點、或Sin包絡(luò)信號過零點的相位對齊關(guān)系，以此方法能夠?qū)鞲衅鞯纳鲜鲂盘栠吘壔蜻^零點對齊到-30度電角度相位；2)以阻值范圍適合的三個等值電阻組成星形，接入永磁伺服電機的UVW動力線，以示波器察看U相動力線與星形等值電阻的中心點之間的虛假U相反電勢波形與與傳感器的U相信號上漲沿/Z信號、或Sin信號過零點、或Sin包絡(luò)信號過零點的相位對齊關(guān)系，以此方法能夠?qū)鞲衅鞯纳鲜鲂盘栠吘壔蜻^零點對齊到電角度相位0點；2.轉(zhuǎn)子定