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伺服电机挽救编码器与三相UVW怎样调零

2020-03-14 00:34

  伺服电机转动编码器与三相UVW若何调零,_电子/电道_工程科技_专业原料。增量式编码器的相位对齐体例 正在此商议中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可能分为带换置信号的增量式编码器和普及的增量 式编码器,普及的增量式编码用具备两相正交方波脉冲输出信号 A 和 B,以及零位

  增量式编码器的相位对齐体例 正在此商议中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可能分为带换置信号的增量式编码器和普及的增量 式编码器,普及的增量式编码用具备两相正交方波脉冲输出信号 A 和 B,以及零位信号 Z;带换置信号的 增量式编码器除具备 ABZ 输出信号外,还具备互差 120 度的电子换置信号 UVW,UVW 各自的每转周期 数与电机转子的磁极对数相同。带换置信号的增量式编码器的 UVW 电子换置信号的相位与转子磁极相位, 或曰电角度相位之间的对齐要领如下: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.用示波器视察编码器的 U 置信号和 Z 信号; 3.调剂编码器转轴与电机轴的相对身分; 4.一边调剂,一边视察编码器 U 置信号跳变沿,和 Z 信号,直到 Z 信号褂讪正在高电平上(正在此默认 Z 信号 的常态为低电平),锁定编码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,Z 信号都能褂讪正在高电平上,则对齐 有用。 撤掉直流电源后,验证如下: 1.用示波器视察编码器的 U 置信号和电机的 UV 线.转动电机轴,编码器的 U 置信号上升沿与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重合,编码器的 Z 信号也闪现正在这个过零点上。 上述验证要领,也可能用作对齐要领。 必要注视的是,此时增量式编码器的 U 置信号的相位零点即与电机 UV 线反电势的相位零点对齐,因为电 机的 U 相反电势,与 UV 线 度,所以如此对齐后,增量式编码器的 U 置信号的相位零 点与电机 U 相反电势的-30 度相位点对齐,而电机电角度相位与 U 相反电势波形的相位相同,因此此时增 量式编码器的 U 置信号的相位零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。 有些伺服企业习气于将编码器的 U 置信号零点与电机电角度的零点直接对齐,为抵达此方针,可能: 1.用 3 个阻值相称的电阻接成星型,然后将星型相接的 3 个电阻差别接入电机的 UVW 三相绕组引线.以示波器视察电机 U 相输入与星型电阻的中点,就可能近似获得电机的 U 相反电势波形; 3.根据操作的便当水平,调剂编码器转轴与电机轴的相对身分,或者编码器外壳与电机外壳的相对身分; 4.一边调剂,一边视察编码器的 U 置信号上升沿和电机 U 相反电势波形由低到高的过零点,最终使上升沿 和过零点重合,锁定编码器与电机的相对身分合联,实行对齐。 因为普及增量式编码器不具备 UVW 相位音讯,而 Z 信号也只可响应一圈内的一个点位,不具备直接的相 位对齐潜力,所以不成动本商议的话题。 绝对式编码器的相位对齐体例 绝对式编码器的相位对齐对付单圈和众圈而言,不同不大,实在都是正在一圈内对齐编码器的检测相位与电 机电角度的相位。早期的绝对式编码器会以只身的引脚给出单圈相位的最高位的电平,愚弄此电平的 0 和 1 的翻转,也可能杀青编码器和电机的相位对齐,要领如下: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.用示波器视察绝对编码器的最高计数位电平信号; 3.调剂编码器转轴与电机轴的相对身分; 4.一边调剂,一边视察最高计数位信号的跳变沿,直到跳变沿无误闪现正在电机轴的定向平均身分处,锁定 编码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,跳变沿都能无误复现,则对齐有用。 这类绝对式编码器目前曾经被采用 EnDAT,BiSS,Hyperface 等串行允诺,以及日系专用串行允诺的新型 绝对式编码器广大代替,所以最高位信号就不符存正在了,此时对齐编码器和电机相位的要领也有所变动, 此中一种异常适用的要领是愚弄编码器内部的 EEPROM,存储编码器随机安置正在电机轴上后实测的相位, 全部要领如下: 1.将编码器随机安置正在电机上,即凝固编码器转轴与电机轴,以及编码器外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,伺服电机接线图uvwV 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 3.用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈身分值,并存入编码器内部记载电机电角度初始相位的 EEPROM 中; 4.对齐经过完成。 因为此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度对象,所以存入的编码器内部 EEPROM 中的身分检测值就对 应电机电角度的-30 度相位。今后,驱动器将大肆功夫的单圈身分检测数据与这个存储值做差,并遵照电 机极对数实行需要的换算,再加上-30 度,就可能获得该功夫的电机电角度相位。 这种对齐体例必要编码器和伺服驱动器的赞成和配合方能杀青,日系伺服的编码器相位之因此未便于最终 用户直接调剂的基础来历就正在于不肯向用户供应这种对齐体例的功效界面和操作要领。这种对齐要领的一 大好处是,只需向电机绕组供应确定相序和对象的转子定向电流,无需调剂编码器和电机轴之间的角度合 系,所以编码器可能以大肆初始角度直接安置正在电机上,且无需精致,乃至轻易的调剂经过,操作轻易, 工艺性好。 倘若绝对式编码器既没有可供操纵的 EEPROM,又没有可供检测的最高计数位引脚,则对齐要领会相对复 杂。倘若驱动器赞成单圈绝对身分音讯的读出和显示,则可能研究: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.愚弄伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈身分值; 3.调剂编码器转轴与电机轴的相对身分; 4.始末上述调剂,使显示的单圈绝对身分值填塞靠近遵照电机的极对数折算出来的电机-30 度电角度所应对 应的单圈绝对身分点,锁定编码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,上述折算身分点都能无误复现,则对 齐有用。 倘若用户连绝对值音讯都无法获取,那么就只可借助原厂的专用工装,一边检测绝对身分检测值,一边检 测电机电角度相位,愚弄工装,调剂编码器和电机的相对角身分合联,将编码器相位与电机电角度相位相 互对齐,然后再锁定。如此一来,用户就尤其无从自行办理编码器的相位对齐题目了。 部分引荐采用正在 EEPROM 中存储初始安置身分的要领,轻易,适用,顺应性好,便于向用户绽放,以便 用户自行安置编码器,并实行电机电角度的相位整定。 正余弦编码器的相位对齐体例 普及的正余弦编码用具备一对正交的 sin,cos 1Vp-p 信号,相当于方波信号的增量式编码器的 AB 正交信 号,每圈会反复许很众众个信号周期,好比 2048 等;以及一个窄幅的对称三角波 Index 信号,相当于增 量式编码器的 Z 信号,一圈日常闪现一个;这种正余弦编码器实际上也是一种增量式编码器。另一种正余 弦编码器除了具备上述正交的 sin、cos 信号外,还具备一对一圈只闪现一个信号周期的互相正交的 1Vp-p 的正弦型 C、D 信号,倘若以 C 信号为 sin,则 D 信号为 cos,通过 sin、cos 信号的高倍率细分技巧,不 仅可能使正余弦编码器获取比原始信号周期更为周密的外面检测差别率,好比 2048 线 细分后,就可能抵达每转 400 众万线的外面检测差别率,如今许众欧美伺服厂家都供应这类高差别率 的伺服编制,而邦内厂家尚不众睹;其它带 C、D 信号的正余弦编码器的 C、D 信号始末细分后,还可能 供应较高的每转绝对身分音讯,好比每转 2048 个绝对身分,所以带 C、D 信号的正余弦编码器可能视作 一种模仿式的单圈绝对编码器。 采用这种编码器的伺服电机的初始电角度相位对齐体例如下: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.用示波器视察正余弦编码器的 C 信号波形; 3.调剂编码器转轴与电机轴的相对身分; 4.一边调剂,一边视察 C 信号波形,直到由低到高的过零点无误闪现正在电机轴的定向平均身分处,锁定编 码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,过零点都能无误复现,则对齐有用。 撤掉直流电源后,验证如下: 1.用示波器视察编码器的 C 置信号和电机的 UV 线.转动电机轴,编码器的 C 置信号由低到高的过零点与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重合。 这种验证要领,也可能用作对齐要领。 此时 C 信号的过零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。 倘若思直接和电机电角度的 0 度点对齐,可能研究: 1.用 3 个阻值相称的电阻接成星型,然后将星型相接的 3 个电阻差别接入电机的 UVW 三相绕组引线.以示波器视察电机 U 相输入与星型电阻的中点,就可能近似获得电机的 U 相反电势波形; 3.调剂编码器转轴与电机轴的相对身分; 4.一边调剂,一边视察编码器的 C 置信号由低到高的过零点和电机 U 相反电势波形由低到高的过零点,最 终使 2 个过零点重合,锁定编码器与电机的相对身分合联,实行对齐。 因为普及正余弦编码器不具备一圈之内的相位音讯,而 Index 信号也只可响应一圈内的一个点位,不具备 直接的相位对齐潜力,所以正在此也不成动商议的话题。 倘若可接入正余弦编码器的伺服驱动器可能为用户供应从 C、D 中获取的单圈绝对身分音讯,则可能研究: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.愚弄伺服驱动器读取并显示从 C、D 信号中获取的单圈绝对身分音讯; 3.调剂旋变轴与电机轴的相对身分; 4.始末上述调剂,使显示的绝对身分值填塞靠近遵照电机的极对数折算出来的电机-30 度电角度所应对应的 绝对身分点,锁定编码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,伺服电机接线图uvw若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,上述折算绝对身分点都能无误复现, 则对齐有用。 今后可能正在撤掉直流电源后,获得与前面根本类似的对齐验证恶果: 1.用示波器视察正余弦编码器的 C 置信号和电机的 UV 线.转动电机轴,验证编码器的 C 置信号由低到高的过零点与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重 合。 倘若愚弄驱动器内部的 EEPROM 等非易失性存储器,也可能存储正余弦编码器随机安置正在电机轴上后实 测的相位,全部要领如下: 1.将正余弦随机安置正在电机上,即凝固编码器转轴与电机轴,伺服电机接线图uvw以及编码器外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 3.用伺服驱动器读取由 C、D 信号解析出来的单圈绝对身分值,并存入驱动器内部记载电机电角度初始安 装相位的 EEPROM 等非易失性存储器中; 4.对齐经过完成。 因为此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度对象,所以存入的驱动器内部 EEPROM 等非易失性存储器中 的身分检测值就对应电机电角度的-30 度相位。今后,驱动器将大肆功夫由编码器解析出来的与电角度相 合的单圈绝对身分值与这个存储值做差,并遵照电机极对数实行需要的换算,再加上-30 度,就可能获得 该功夫的电机电角度相位。 这种对齐体例必要伺服驱动器的正在邦内和操作上予以赞成和配合方能杀青,并且因为记载电机电角度初始 相位的 EEPROM 等非易失性存储器位于伺服驱动器中,所以一朝对齐后,电机就和驱动器原形上绑定了, 倘若必要转换电机、正余弦编码器、或者驱动器,都必要从头实行初始安置相位的对齐操作,并从头绑定 电机和驱动器的配套合联。 转动动压器的相位对齐体例 转动动压器简称旋变,是由始末出格电磁安排的高职能硅钢叠片和漆包线组成的,比拟于采用光电技巧的 编码器而言,具有耐热,耐振。耐报复,耐油污,乃至耐侵蚀等阴恶做事境况的顺应才华,所以为军器系 统等工况阴恶的使用广大采用,一对极(单速)的旋变可能视作一种单圈绝对式反应编制,使用也最为广 泛,所以正在此仅以单速旋变为商议对象,众速旋变与伺服电机配套,部分以为其极对数最好采用电机极对 数的约数,一便于电机度的对应和极对数剖析。 旋变的信号引线 组,差别对应一个激劝线 个正交的感受线圈,激劝线圈担当 输入的正弦型激劝信号,感受线圈根据旋变转定子的互相角身分合联,感受出来具有 SIN 和 COS 包络的 检测信号。旋变 SIN 和 COS 输出信号是遵照转定子之间的角度对激劝正弦信号的调制结果,倘若激劝信 号是 sinωt,转定子之间的角度为 θ,则 SIN 信号为 sinωt×sinθ,则 COS 信号为 sinωt×cosθ,遵照 SIN, COS 信号和原始的激劝信号,通过需要的检测电道,就可能获取较高差别率的身分检测结果,目前商用旋 变编制的检测差别率可能抵达每圈 2 的 12 次方,即 4096,而科学研商和航空航天编制乃至可能抵达 2 的 20 次方以上,然而体积和本钱也都异常可观。 商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐要领如下: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出; 2.然后用示波器视察旋变的 SIN 线.根据操作的便当水平,伺服电机接线图uvw调剂电机轴上的旋变转子与电机轴的相对身分,或者旋变定子与电机外壳的相对 身分; 4.一边调剂,一边视察旋变 SIN 信号的包络,不停调剂到信号包络的幅值齐备归零,锁定旋变; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,信号包络的幅值过零点都能无误复现, 则对齐有用 。 撤掉直流电源,实行对齐验证: 1.用示波器视察旋变的 SIN 信号和电机的 UV 线.转动电机轴,验证旋变的 SIN 信号包络过零点与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重合。 这个验证要领,也可能用作对齐要领。 此时 SIN 信号包络的过零点与电机电角度相位的-30 度点对齐。 倘若思直接和电机电角度的 0 度点对齐,可能研究: 1.用 3 个阻值相称的电阻接成星型,然后将星型相接的 3 个电阻差别接入电机的 UVW 三相绕组引线.以示波器视察电机 U 相输入与星型电阻的中点,就可能近似获得电机的 U 相反电势波形; 3.根据操作的便当水平,调剂编码器转轴与电机轴的相对身分,或者编码器外壳与电机外壳的相对身分; 4.一边调剂,一边视察旋变的 SIN 信号包络的过零点和电机 U 相反电势波形由低到高的过零点,最终使这 2 个过零点重合,锁定编码器与电机的相对身分合联,实行对齐。 必要指出的是,正在上述操作中需有用分辨旋变的 SIN 包络信号中的正半周和负半周。因为 SIN 信号是以转 定子之间的角度为 θ 的 sinθ 值对激劝信号的调制结果,所以与 sinθ 的正半周对应的 SIN 信号包络中,被 调制的激劝信号与原始激劝信号同相,而与 sinθ 的负半周对应的 SIN 信号包络中,被调制的激劝信号与原 始激劝信号反相,据此可能区别推断旋变输出的 SIN 包络信号波形中的正半周和负半周,对齐时,必要取 sinθ 由负半周向正半周过渡点对应的 SIN 包络信号的过零点,倘若取反了,或者未加无误推断的话,对齐 后的电角度有或者错位 180 度,从而有或者酿成速率外环进入正反应。 倘若可接入旋变的伺服驱动器可能为用户供应从旋变信号中获取的与电机电角度相干的绝对身分音讯,则 可能研究: 1.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 2.愚弄伺服驱动器读取并显示从旋变信号中获取的与电机电角度相干的绝对身分音讯; 3.根据操作的便当水平,调剂旋变轴与电机轴的相对身分,或者旋变外壳与电机外壳的相对身分; 4.始末上述调剂,使显示的绝对身分值填塞靠近遵照电机的极对数折算出来的电机-30 度电角度所应对应的 绝对身分点,锁定编码器与电机的相对身分合联; 5.来回盘旋电机轴,撒手后,若电机轴每次自正在恢复到平均身分时,上述折算绝对身分点都能无误复现, 则对齐有用。 今后可能正在撤掉直流电源后,获得与前面根本类似的对齐验证恶果: 1.用示波器视察旋变的 SIN 信号和电机的 UV 线.转动电机轴,验证旋变的 SIN 信号包络过零点与电机的 UV 线反电势波形由低到高的过零点重合。 倘若愚弄驱动器内部的 EEPROM 等非易失性存储器,也可能存储旋变随机安置正在电机轴上后实测的相位, 全部要领如下: 1.将旋变随机安置正在电机上,即凝固旋变转轴与电机轴,以及旋变外壳与电机外壳; 2.用一个直流电源给电机的 UV 绕组通以小于额定电流的直流电,U 入,V 出,将电机轴定向至一个平均位 置; 3.用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相干的绝对身分值,并存入驱动器内部记载电机电角度初 始安置相位的 EEPROM 等非易失性存储器中; 4.对齐经过完成。 因为此时电机轴已定向于电角度相位的-30 度对象,所以存入的驱动器内部 EEPROM 等非易失性存储器中 的身分检测值就对应电机电角度的-30 度相位。今后,驱动器将大肆功夫由旋变解析出来的与电角度相干 的绝对身分值与这个存储值做差,并遵照电机极对数实行需要的换算,再加上-30 度,就可能获得该功夫 的电机电角度相位。 这种对齐体例必要伺服驱动器的正在邦内和操作上予以赞成和配合方能杀青,并且因为记载电机电角度初始 相位的 EEPROM 等非易失性存储器位于伺服驱动器中,所以一朝对齐后,电机就和驱动器原形上绑定了, 倘若必要转换电机、旋变、或者驱动器,都必要从头实行初始安置相位的对齐操作,并从头绑定电机和驱 动器的配套合联。 注视 1.以上商议中,所谓对齐到电机电角度的-30 度相位的提法,是以 UV 反电势波形滞后于 U 相 30 度的条件 为前提。 2.以上商议中,都以 UV 相通电,并参考 UV 线反电势波形为例,有些伺服编制的对齐体例或者会采用 UW 相通电并参考 UW 线.倘若思直接对齐到电机电角度 0 度相位点,也可能将 U 毗邻入低压直流源的正极,将 V 相和 W 相并联 后接入直流源的负端,此时电机轴的定向角相对付 UV 相串联通电的体例会偏移 30 度,以文中给出的相应 对齐要领对齐后,法则大将对齐于电机电角度的 0 度相位,而不再有-30 度的偏移量。如此做看似有好处, 然则研究电机绕组的参数不相同性,V 相和 W 相并联后,差别流经 V 相和 W 相绕组的电流很或者并纷歧 致,从而会影响电机轴定向角度的无误性。而正在 UV 相通电时,U 相和 V 相绕组为纯朴的串联合联,所以 流经 U 相和 V 相绕组的电流一定是相同的,电机轴定向角度的无误性不会受到绕组定向电流的影响。 4.不消释伺服厂商故意将初始相位错位对齐的或者性,越发是正在可能供应绝对身分数据的反应编制中,初 始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补充回来,以此种体例也许可能起到某种维持自身产物线的作 用。只是如此一来,用户就尤其无从明白伺服电机反应元件的初始相位事实该对齐到哪儿了。用户自然也 禁止许碰到如此的供应商。 参考原料:来自工控网 解答者: 俱怀逸兴壮思飞 - 超等照拂 第 15 级 2010-5-14 22:00 提问者对付谜底的评判: 感谢 您认为最佳谜底好欠好? 100% (1) 0% (0) 其他解答 是增量型?绝对值?倘若是绝对值型可正在 PLC 软件中实行零位标定,对比便当。当然也可据编码 器分析创立编码器的零位值,日常是 PLC 读取如今值,倘若把此点设为零,则把此数写入编码器 就可能了,但不是全数编码器都有此功效。 解答者: rh6834 - 低级技巧员 第 5 级 2010-5-14 19:48 1。最先确定编码器是增量型依旧绝对值的 2。增量型的紧要是调剂原点开合,编码器不必动。 3。绝对值的就对比繁难,由于编码器内部就有零点,无论你若何做都要去转编码器,使编码器的 原点与硬件身分相契合就行了 解答者: lucker - 中级技巧员 第 6 级 2010-5-15 10:27 倘若用绝对值的编码器 我劝你依旧正在软件里做著作好点。可能做个点 把如今硬件的零位数据存储 正在 DB 块中,然后骐达的数据做对比就行了 解答者: 暴逛宝宝 - 再造 第 1 级 2010-5-16 09:27 [1]

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