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社会直流电机工作原理图中的电机零位与编码器零位相位补偿方法与装置

导语:本文旨在介绍一种新型的电机零位与绝对式编码器零位的相位补偿方法。该方法着重关注如何确保数据正确写入EEPROM中,以及如何验证和获取准确的相位补偿值。实验结果表明,该方法操作简单、实用稳定,能够提高伺服驱动系统的性能。

引言:随着工业4.0时代的到来,国家正在加大对制造业升级改造和高端智能装备发展的投入。在这一背景下,伺服控制系统作为自动化和高端智能装备中的核心组成部分,其性能直接关系到整个生产过程的效率和产品质量。永磁同步电机(PMSM)因其高效率、高气隙磁密度、高功率因素、结构紧凑简单、线性响应等优点,在数控机床、机器人、载人飞船等领域得到了广泛应用。

为了确保PMSM能正常启动并运行,并且避免由于错误的相位关系导致的问题,本文提出了一种新的调零装置,该装置能够自动获取伺服电机零位和编码器零位之间的相互关系。

工作原理:交流伺服电机会根据综合电流矢量在三根时间轴上的投影来确定其转子的位置。当综合电流矢量与a相 电流夹角为0时,即为电机零 位。此外,对于增量式编码器,它们通常会将霍尔信号或索引信号与转子锁定的位置对齐,而对于绝对式编码器,它们则会输出一个唯一标识每圈中特定位置的地标,这个地标被称为编码器零 位。

现有的调节方案主要依赖于手动调整,但这种方式不仅耗时且不够精确。本文提出的解决方案是通过一个专用的设备来自动获取绝对式编码器所需进行的一系列步骤,以确定其正确安装,并存储必要信息至EEPROM中。这使得用户可以避免手动校准过程,从而提高了生产效率并减少了出错风险。

为了保证整个过程的一致性,本文还提供了一些关键步骤,如在获得补偿角度前检查反馈数据是否正确,以及在写入EEPROM后进行回读以验证数据完整性。此外,还有关于计算周期值均值的问题需要考虑,以确保最终得到的是有效且可靠的地面信息。

软件设计:该系统设计了两种触发方式,一种是单一开关控制方式,另一种是通过PC软件控制方式。在单一开关控制方式下,只需一个开关即可完成从锁轴校正到参数烧写整个流程。而PC软件控制方式则允许独立操控各个阶段,使得用户可以更灵活地管理参数上传、修改以及下发功能。

平台验证:为了验证本方法之有效性,我们搭建了如图6所示实验平台,并使用如图7所示PC软件界面进行操作。在单一开关控制下的实验结果如图8及图9所示,可以看出当转子锁定时,每个相分别达到最大幅度满足矢量控制要求,同时高速试运行后的a/b/c三相曲线显示良好无误差证明了此法之实用性。

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