社会实践中的电机维修技巧电机零位与编码器零位相位补偿方法与装置
在工业4.0时代,国家重点提升改造制造业和发展高端智能装备。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(Permanent Magnet Synchronous Motors,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。
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,刘剑文归纳了各种编码器不同的相位对齐方法,这些方法以手动对齐为主,对齐基本步骤为:
(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,根据通電相序和方向即可确定電機轉子被鎖定位置的電角度。
(2)人工一边手動調節編碼器與電機轉子的相關位置,一邊通過調試工具,如示波器,可以顯示編碼器反饋數據的設備,觀察編碼器零位標誌,当零位標誌出現在調試工具上時,将編碼器轉軸固定在電機轉子上,以完成相位對齊。
这种人工找尋並校準零位十分費力,而且影響應用的精度的一致性。于是,有了各種針對不同編碼者的調整裝置。王新社等针对带有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,用多个选择开关控制相期对齐步骤,用多个LED显示信号状态,即可任意调整编码器相期与转子磁极 相期 对应位置,又能拖動電機運行,操作較簡單,但没有验证编码者数据正确性的问题。
张静波等设计了支持增量式和绝对式编码者的专用调节仪,其界面友好,但同样没有验证前提条件的问题。在现有的调节装置中依然有改进之处,本文主要完善绝对式编码者 电機 零 位 与 编 码 器 零 位 的 相 位 补 偿 方法。
工作原理:
交流伺服電機三相绕组中,每一根绕组都可以使用综合电流矢量表示。在图1所示综合电流矢量与a,b,c三根时间轴上的投影表示,从而得知a,b,c三根绕组分别处于什么样的状态。这时,如果我们想要将这三个绕组保持一个固定的状态,就必须使它们形成一个稳定的关系,而这个关系就是所谓的“同步”。换句话说,我们需要找到这样一种情况,在这种情况下,只要给每个绕组施加适当大小且相同方向的小型直流偏移,就能够让整个系统达到稳态。而这个小型直流偏移就是所谓的“励磁”。
图2是控制系统简要框图,其中包括两个阶段进行控制:第一阶段是锁轴控制,并计算补偿角;第二阶段是根据计算得到的补偿角试运行,以验证补偿角是否正确,以及通过试运行也可验证编码者的装配及数据反馈是否正确。
方法步骤:
首先初始化所有相关参数,然后按照顺序将每个旋钮按下一次,再释放一次。当所有旋钮都按下并释放后,则开始第一个循环。如果一切正常,则继续到第二个循环。如果出现任何错误或警告,则停止程序并提示用户检查原因。一旦程序完成,它会询问用户是否保存当前设置以及其他选项,然后关闭程序。
软件流程:
本系统提供两种触发方式,一种是通过单一开关来实现另一种则通过PC软件来实现。此外,本系统还允许用户自定义一些参数,比如每次循环中的延迟时间,以及用于判断错误或警告时应该采取哪些措施。本系统可以连接到任何具有RS232接口的手持设备,无论是在室内还是户外,都可以方便地进行操作。此外,本系统还包含了一套详细的手册,其中解释了如何使用本系统以及解决可能遇到的问题。