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社会实践中的电机工作原理详解与电机零位与编码器零位相位补偿技术

导语:本文旨在阐述一种简便的方法来获得和验证电机零位与绝对式编码器零位的相位补偿值,并确保数据正确写入EEPROM中。该方法适用于工业4.0时代制造业的自动化控制系统,尤其是那些使用永磁同步电机(PMSM)的系统。通过实验,本文证明了这种方法操作简单、实用稳定。

引言:随着国家对于制造业改造升级和高端智能装备发展的重视,伺服控制系统在自动化和智能装备领域扮演着越发重要的角色。PMSM因其高效率、高功率因数、高气隙磁密度等优点,在精密机械、数控机床、载人飞船等领域得到了广泛应用。在这些应用中,准确获取伺服电机零位和编码器零位之间相互关系至关重要,因为错误的相位关系会导致启动失败或转子出现反转、抖动等不良现象。

为了解决这一问题,本文提出了一种新的调节装置,该装置能够自动获取并校准绝对式编码器与电机之间的相差角度。这一装置采用了多个选择开关来控制相差校准步骤,并且可以拖动地运行,以提高生产效率。此外,这一装置还具有友好的界面设计,使得用户可以轻松设置参数并进行调试。

工作原理:交流伺服驱动系统利用综合当前三根时间轴上的投影表示交流瞬时电流。图1展示了综合当前矢量及其对应于a相、b相和c 相瞬时电流方向之夹角,即为每个直流分量所对应之旋转角度。当这个旋转角度为0°时,即为最终位置标志,也就是说,当直流分量分别指向a 相向上、中间及下方时,整体旋转到最终位置标志处即可完成安装过程。

方法步骤:首先,将专用的伺服驱动初始化,然后锁定到不同位置,每次锁定后延迟一定时间记录绝对式编码器上传位置值,并计算出该位置值所代表之旋转角度(称作测量角)。然后将所有测量角平均得到最终补偿角,然后使用此补偿进行试运行。如果试运行无误,则将补偿写入EEPROM中以供未来使用。

软件流程:本设备支持两种触发方式,一种是单一开关触发,一种是PC软件触发。在单一开关触发模式下,如图4所示,只需一个开关即可完成整个过程。而在PC软件触发模式下,如图5所示,可独立控制各个阶段。

平台验证:为了验证设备性能,我们搭建了一套实验平台如图6所示,并通过PC软件界面如图7进行操作。在单一开换控制方式下的实验结果如图8和9显示,不仅满足矢量控制条件,而且成功完成了高速正反转试运行,没有出现任何错误报警。这表明我们的方法既有效又可靠,可以广泛应用于实际生产环境中。

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