社会应用中的电动机分类主要三类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,伺服控制系统作为制造业和高端智能装备发展的关键部分,电机零位与编码器零位相位补偿方法与装置成为了研究的热点。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,在数控机床、机器人、载人飞船、变频空调等领域得到广泛应用。
然而,PMSM在启动时,如果无法准确获取伺服电机零位和编码器零位之间的相位关系,就可能导致启动失败,并出现转子反转或抖动等问题。因此,如何正确获得和验证相位补偿值,以及确保数据正确写入EEPROM中,对于提高系统性能至关重要。
本文提出了一种新的电机零位与绝对式编码器零位相期补偿方法,该方法操作简单、实用稳定。在这个过程中,我们首先介绍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,对齐基本步骤包括向电机任意两相直接通入直流电,使得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,当标志出现在调试工具上时,将编码器转轴固定在电机转子上完成对齐。
但是,这种人工找寻和校准零位十分费力,而且影响精度的一致性。于是,我们设计了支持增量式和绝对式编码器的专用调zero仪,其界面友好,但在校准前没有验证信号是否正确,也没有对校正结果进行验证。本文完善了绝对式编码器中的工作原理,并提出了一个新的计算补偿角度的公式,即:=+。
为了保证整个过程都是正确的,本文还考虑了四个方面:对于单圈绝对式编码器,上电后需要一定角度才能输出分辨率;对于分体式绝对式编odinger,由于装配原因,有可能导致反馈数据错误;计算出补偿角度后,通过试运行以验证其正确性;最后,将补偿角度写入EEPROM并回读,以保证数据读写正确。
此外,本文还提供了两个触发方式,一种是通过单一开关控制方式,一种是通过PC软件控制方式。实验平台如图6所示,从而搭建实验平台进行验证,其中PC软件界面如图7所示。单一开关控制方式实验结果如图8和图9所示,从这些波形可以看出,当转子锁定到a/b/c三次时,每次该相最大满足矢量控制原理,同时能够自动进入阶段二进行高低速试运行。此外,还有高速运行减速停止三次每次a/b/c三者互差120°证明矢量控制符合理论要求。这项工作不仅解决了现有的调zero装置改进之处,还为工业4.0时代提供了一套可靠且实用的技术方案,为社会经济发展做出了积极贡献。