社会应用中的三相异步电动机型号大全与电机零位与编码器零位相位补偿方法与装置
社会在推动工业4.0的过程中,制造业和高端智能装备的提升与改造成为国家重点。伺服控制系统作为自动化和高端智能装备的直接执行者,在这个过程中扮演着重要角色。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,被广泛应用于数控机床、机器人、载人飞船、变频空调等领域。
然而,在伺服驱动控制系统中,正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。错误的相位关系可能导致PMSM启动失败,使转子出现反转或抖动现象。这就要求我们必须找到准确获取这些相位关系的手段。
刘剑文总结了各种编码器不同类型对齐方法,这些方法以手动对齐为主,对齐步骤包括:首先将电机任意两相通入直流电,使转子锁定在固定位置,然后通过调试工具观察编码器零位标志,当零位标志出现在工具上时,将编码器转轴固定在电机上,完成对齐。但这种方式十分费力且影响精度的一致性,因此产生了针对不同编码器设计的专用调零装置,如王新社等设计的带有UVW霍尔信号增量式编码器专用的相位对齐伺服驱动器,或张静波等设计支持增量式和绝对式编码器专用调零仪。
为了解决这一问题,本文主要完善绝对式编码器电机零位与编码器零位之间的相期补偿方法。该方法工作原理是先将绝对式编代码随意安装在电机上,然后通过特定的装置获得补偿角度,并验证其正确性,最终将补偿角度保存到EEPROM中,以便初始化时读取并叠加到实时反馈角度上。
为了保证整个过程正确,我们考虑以下四点:首先,对于某些单圈绝对式编码,其需要输出标称分辨率数值前需要转过一定角度;其次,对分体式绝対式编码员,由于装配原因,有可能导致数据错误;再次,计算出的补偿角后需进行试运行以验证其正确性;最后,将补偿角写入EEPROM后需回读以确保数据读写无误。
实验结果表明,该方法操作简单且实用稳定。在实际应用中,可以使用单一开关控制方式或PC软件控制方式来实现整个流程。此外,还搭建了实验平台进行验证,并通过PC软件界面监控整个过程。在单一开关控制方式下,可以看到整个过程中的a/b/c三相电流波形及三者之间的相互关系,从而证明该方法有效。此外,还可以通过PC软件界面查看每个阶段是否成功完成,以及是否存在任何错误报警信息。