机电一体化在社会中的应用电机零位与编码器零位相位补偿技术与实现装置
引言:
随着工业4.0时代的到来,国家对于提升改造制造业和发展高端智能装备提出了新的要求。伺服控制系统作为自动化和高端智能装备中不可或缺的一部分,在数控机床、机器人、载人飞船等场合得到了广泛应用。永磁同步电机(Permanent Magnet Synchronous Motors,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,被广泛用于各种领域。
然而,在伺服驱动控制系统中,准确获取伺服电机零位和编码器零位之间的相位关系至关重要。这不仅关系到伺服电机会否正常启动,而且影响了转子的运行状态,如反转、抖动等不良现象。
为了解决这一问题,本文提出了一种新颖的方法,该方法可以自动获得绝对式编码器的零位与电机零位之间的相位补偿角度,并验证该补偿角度的正确性,最终将其保存在EEPROM中,以便于下一次开启时直接读取并使用。
工作原理:
本文所提出的方法首先是通过矢量控制锁定三相交流电流,然后计算出每个锁定位置对应的测量角度。然后,将这些测量角度进行平均处理,以获得最终的补偿角度。在此基础上,通过试运行验证该补偿角度是否正确,以及绝对式编码器数据是否有误。此外,还需要考虑单圈绝对式编码器在上电后的初始分辨率问题,以及分体式绝对式编码器可能出现错误的问题。
步骤:
上電初始化:根据专用伺服驱动器设定的参数,对专用伺服驱动器中的各部分函数进行初始化。
按顺序将電機锁定到a相、b相和c相:通过矢量控制,每次将電機轉子锁定到指定位置后,延迟一定时间记录絶對式編碼器上传位置值,并計算該絶對式編碼器上传位置值對應之電角。
計算補償夾點:記錄所有測試後獲得之夾點,並將其平均處理以獲取最終之補償夾點。
電機試運行:使用獲取之補償夾點進行試運行,並檢查絕對式編碼者數據錯誤及過速過流問題。
參數燒寫:當無錯誤報警時,用於將參數燒寫至絕對型編碼儀EEPROm中並進行回讀比對。
软件流程:
本文设计了两种触发方式,一种是通过单一开关控制方式,另一种是通过PC软件调试方式。单一开关控制方式只需一个开关即可完成整个过程,而PC软件调试方式则提供了更为详细的手动操作界面。
平台验证:
实验结果表明,该方法操作简单且实用稳定。在实际应用中,这种方法能够提高生产效率,同时也能保证数据精确性,不再需要复杂的人工校准过程,因此具有很大的市场潜力和实际价值。