社会实践中的电机相位补偿技术研究与应用
在工业4.0时代,国家重视制造业和智能装备的提升改造。伺服控制系统作为直接执行者,在自动化和高端智能装备中扮演关键角色。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,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,获取伺服电机零位和编码器零位的相位关系至关重要,以确保PMSM正常启动。如果相位关系错误,将导致启动失败,并可能出现转子反转或抖动问题。
为了准确获取伺服电机零位与编码器零位之间的相位关系,这一文通过归纳了各种编码器不同的相位对齐方法。这些建议包括手动对齐,对齐基本步骤为:
通过向任意两相通入直流电使得转子锁定在固定位置,并根据通电顺序确定锁定位置。
人工调整编码器与转子的位置,同时观察并记录编码器反馈数据,当零位标志出现时,将其固定。
尽管这些方法操作简单,但由于人工参与,影响精度和一致性。此外,还有针对不同编码器设计的调零装置,如带UVW霍尔信号增量式编码器专用的伺服驱动器,以及支持增量式和绝对式编码器的调零仪。但它们未验证校正结果,也未验证信号正确性。
本文提出一种新的绝对式编码器电机零位与编码器零 位的相应补偿方法,该方法不仅简化了工作流程,还提高了安装效率。在获得补偿角度及写入EEPROM之前,本文考虑四个方面:避免单圈绝对式编码者的低分辨率区间;检验分体式绝对式 编码者的反馈数据;通过试运行验证补偿角度正确性;以及回读以保证数据写入正确无误。
实验结果表明,该方法操作简单且实用稳定,为社会提供了一种有效解决上述问题的手段。