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伺服电机转子与编码器位置对准校正.doc

伺服电机转子与编码器位置对准校正

李性达
2017-12-01 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《伺服电机转子与编码器位置对准校正doc》,可适用于活动策划领域

伺服电机转子与编码器位置对准校正论坛中总是有人问及伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的问题这样的问题论坛中多有回答本人也曾在多个帖子有所回复鉴于本人的回复较为零散早就想整理集中一下只是一直未能如愿今借十一长假之际将自己对这一问题的经验和体会整理汇总一下以供大家参考或者有个全面的了解。永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐其唯一目的就是要达成矢量控制的目标使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场从而获得最佳的出力效果即“类直流特性”这种控制方法也被称为磁场定向控制(FOC)达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致如下图所示:图因此反推可知只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致就可以达成FOC控制目标使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交即波形间互差度电角度如下图所示:图如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢,由图可知只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位然后就可以相对容易地根据电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。在此需要明示的是永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相(U相)相反电势波形的正弦(Sin)相位因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系另一方面电角度也是转子坐标系的d轴(直轴)与定子坐标系的a轴(U轴)或α轴之间的夹角这一点有助于图形化分析。在实际操作中欧美厂商习惯于采用给电机的绕组通以小于额定电流的直流电流使电机转子定向的方法来对齐编码器和转子磁极的相位。当电机的绕组通入小于额定电流的直流电流时在无外力条件下初级电磁场与磁极永磁场相互作用会相互吸引并定位至互差度相位的平衡位置上如下图所示:图对比上面的图和图可见虽然a相(U相)绕组(红色)的位置同处于电磁场波形的峰值中心(特定角度)但FOC控制下a相(U相)中心与永磁体的q轴对齐而空载定向时a相(U相)中心却与d轴对齐。也就是说相对于初级(定子)绕组而言次级(转子)磁体坐标系的d轴在空载定向时有会左移度电角度与FOC控制下q轴的原有位置重合这样就实现了转子空载定向时a轴(U轴)或α轴与d轴间的对齐关系。此时相位对齐到电角度度电机绕组中施加的转子定向电流的方向为bc相(VW相)入a相(U相)出由于b相(V相)与c相(W相)是并联关系流经b相(V相)和c相(W相)的电流有可能出现不平衡从而影响转子定向的准确性。实用化的转子定向电流施加方法是b相(V相)入a相(U相)出即a相(U相)与b相(V相)串联可获得幅值完全一致的a相(U相)和b相(V相)电流有利于定向的准确性此时a相(U相)绕组(红色)的位置与d轴差度电角度即a轴(U轴)或α轴对齐到与d轴相差(负)度的电角度位置上如图所示:图上述两种转子定向方法对应的绕组相反电势波形和线反电势以及电角度的关系如下图所示棕色线为a轴(U轴)或α轴与d轴对齐即直接对齐到电角度点紫色线为a轴(U轴)或α轴对齐到与d轴相差(负)度的电角度位置即对齐到度电角度点:图上述两种转子定向方法在dq转子坐标系和abc(UVW)或αβ定子坐标系中的矢量关系如图所示:图图中棕色实线所示的d轴与a轴(U轴)或α轴对齐即对齐到电角度点。对齐方法是对电机绕组施加电角度相位固定为度的电流矢量如图中棕色虚线所示空载下电机转子的d轴会移向FOC控制下电角度相位为度的电流矢量q轴分量所处的位置即图中与a轴或α轴重合的位置并最终定向于该位置即电角度度。紫色实线所示的d轴与a轴(U轴)或α轴相差度即对齐到度电角度点。对齐方法是对电机绕组施加电角度相位固定为度的电流矢量空载下电机转子的d轴会移向在FOC下电角度相位为度的电流矢量q轴分量所处的位置即图中与a轴或α轴沿顺时针方向相差度的位置并最终定向于该位置即电角度度。说明一点:文中有关U、V、W相和a、b、c相U、V、W轴和a、b、c轴的叙述具有一一对应关系。主流的伺服电机位置反馈元件包括增量式编码器绝对式编码器正余弦编码器旋转变压器等。增量式编码器的相位对齐方式在此讨论中增量式编码器的输出信号为方波信号又可以分为带换相信号的增量式编码器和普通的增量式编码器普通的增量式编码器具备两相正交方波脉冲输出信号A和B以及零位信号Z带换相信号的增量式编码器除具备ABZ输出信号外还具备互差度的电子换相信号UVWUVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的UVW电子换相信号的相位与转子磁极相位或曰电角度相位之间的对齐方法如下: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察编码器的U相信号和Z信号调整编码器转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察编码器U相信号跳变沿和Z信号直到Z信号稳定在高电平上(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位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时Z信号都能稳定在高电平上则对齐有效。撤掉直流电源后验证如下:用示波器观察编码器的U相信号和电机的UV线反电势波形逆时针转动电机轴编码器的U相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信号也出现在这个过零点上。上述验证方法也可以用作对齐方法。需要注意的是此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机UV线反电势的相位零点对齐由于电机的U相反电势与UV线反电势之间相差度因而这样对齐后增量式编码器的U相信号的相位零点与电机U相反电势的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一致所以此时增量式编码器的U相信号的相位零点与电机电角度相位的度点对齐。有些伺服企业习惯于将编码器的U相信号零点与电机电角度的零点直接对齐为达到此目的可以:用一个直流电源给电机的UVW绕组通以小于额定电流的直流电VW入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察编码器的U相信号和Z信号调整编码器转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察编码器U相信号跳变沿和Z信号直到Z信号稳定在高电平上(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位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时Z信号都能稳定在高电平上则对齐有效。验证方法如下:用个阻值相等的电阻接成星型然后将星型连接的个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点就可以近似得到电机的U相反电势波形逆时针旋转电机轴可见编码器的U相信号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点重合。上述验证方法也可以用作对齐方法。由于普通增量式编码器不具备UVW相位信息而Z信号也只能反映一圈内的一个点位不具备直接的相位对齐潜力因而不作为本讨论的话题。绝对式编码器的相位对齐方式绝对式编码器的相位对齐对于单圈和多圈而言差别不大其实都是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单独的引脚给出单圈相位的最高位的电平利用此电平的和的翻转也可以实现编码器和电机的相位对齐方法如下: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号调整编码器转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察最高计数位信号的跳变沿直到跳变沿准确出现在电机轴的定向平衡位置处锁定编码器与电机的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时跳变沿都能准确复现则对齐有效。这类绝对式编码器目前已经被采用EnDATBiSSHyperface等串行协议以及日系专用串行协议的新型绝对式编码器广泛取代因而最高位信号就不符存在了此时对齐编码器和电机相位的方法也有所变化其中一种非常实用的方法是利用编码器内部的EEPROM存储编码器随机安装在电机轴上后实测的相位具体方法如下:将编码器随机安装在电机上即固结编码器转轴与电机轴以及编码器外壳与电机外壳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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用伺服驱动器读取绝对编码器的单圈位置值并存入编码器内部记录电机电角度初始相位的EEPROM中对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的度方向因此存入的编码器内部EEPROM中的位置检测值就对应电机电角度的度相位。此后驱动器将任意时刻的单圈位置检测数据与这个存储值做差并根据电机极对数进行必要的换算再加上度就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要编码器和伺服驱动器的支持和配合方能实现日系伺服的编码器相位之所以不便于最终用户直接调整的根本原因就在于不肯向用户提供这种对齐方式的功能界面和操作方法。这种对齐方法的一大好处是只需向电机绕组提供确定相序和方向的转子定向电流无需调整编码器和电机轴之间的角度关系因而编码器可以以任意初始角度直接安装在电机上且无需精细甚至简单的调整过程操作简单工艺性好。如果绝对式编码器既没有可供使用的EEPROM又没有可供检测的最高计数位引脚则对齐方法会相对复杂。如果驱动器支持单圈绝对位置信息的读出和显示则可以考虑: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值调整编码器转轴与电机轴的相对位置经过上述调整使显示的单圈绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机度电角度所应对应的单圈绝对位置点锁定编码器与电机的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时上述折算位置点都能准确复现则对齐有效。如果用户连绝对值信息都无法获得那么就只能借助原厂的专用工装一边检测绝对位置检测值一边检测电机电角度相位利用工装调整编码器和电机的相对角位置关系将编码器相位与电机电角度相位相互对齐然后再锁定。这样一来用户就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。个人推荐采用在EEPROM中存储初始安装位置的方法简单实用适应性好便于向用户开放以便用户自行安装编码器并完成电机电角度的相位整定。正余弦编码器的相位对齐方式普通的正余弦编码器具备一对正交的sincosVpp信号相当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号每圈会重复许许多多个信号周期比如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信号一圈一般出现一个这种正余弦编码器实质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出现一个信号周期的相互正交的Vpp的正弦型C、D信号如果以C信号为sin则D信号为cos逆时针旋转编码器轴相当于Z信号的Index信号一般会对齐于C信号由低到高的过零点。通过sin、cos信号的高倍率细分技术不仅可以使正余弦编码器获得比原始信号周期更为细密的名义检测分辨率比如线的正余弦编码器经细分后就可以达到每转多万线的名义检测分辨率当前很多欧美伺服厂家都提供这类高分辨率的伺服系统而国内厂家尚不多见此外带C、D信号的正余弦编码器的C、D信号经过细分后还可以提供较高的每转绝对位置信息比如每转个绝对位置因此带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种模拟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方式如下: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察正余弦编码器的C信号和Index信号波形调整编码器转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察C信号和Index信号波形直到C信号的过零点或Index信号的有效电平准确出现在电机轴的定向平衡位置处锁定编码器与电机的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时C信号的过零点或Index信号的有效电平都能准确复现则对齐有效。撤掉直流电源后验证如下:用示波器观察编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形逆时针转动电机轴编码器的C相信号由低到高的过零点或Index信号的跳变沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合。这种验证方法也可以用作对齐方法。此时C信号的过零点与电机电角度相位的度点对齐。如果想直接和电机电角度的度点对齐可以考虑:用一个直流电源给电机的UVW绕组通以小于额定电流的直流电VW入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察编码器的C信号和Index信号波形调整编码器转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察C信号和Index信号波形直到C信号的过零点或Index信号的有效电平准确出现在电机轴的定向平衡位置处锁定编码器与电机的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时C信号的过零点或Index信号的有效电平都能稳定在高电平上则对齐有效。验证方法如下:用个阻值相等的电阻接成星型然后将星型连接的个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点就可以近似得到电机的U相反电势波形逆时针旋转编码器轴观察编码器的C相信号由低到高的过零点或Index信号的跳变沿应该与电机U相反电势波形由低到高的过零点重合。上述验证方法也可以用作对齐方法。由于普通正余弦编码器不具备一圈之内的相位信息而Index信号也只能反映一圈内的一个点位不具备直接的相位对齐潜力因而在此也不作为讨论的话题。如果可接入正余弦编码器的伺服驱动器能够为用户提供从C、D中获取的单圈绝对位置信息则可以考虑: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置利用伺服驱动器读取并显示从C、D信号中获取的单圈绝对位置信息调整旋变轴与电机轴的相对位置经过上述调整使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机度电角度所应对应的绝对位置点锁定编码器与电机的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时上述折算绝对位置点都能准确复现则对齐有效。此后可以在撤掉直流电源后得到与前面基本相同的对齐验证效果:用示波器观察正余弦编码器的C相信号和电机的UV线反电势波形转动电机轴验证编码器的C相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。如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器也可以存储正余弦编码器随机安装在电机轴上后实测的相位具体方法如下:将正余弦随机安装在电机上即固结编码器转轴与电机轴以及编码器外壳与电机外壳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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用伺服驱动器读取由C、D信号解析出来的单圈绝对位置值并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的度方向因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的度相位。此后驱动器将任意时刻由编码器解析出来的与电角度相关的单圈绝对位置值与这个存储值做差并根据电机极对数进行必要的换算再加上度就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现而且由于记录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因此一旦对齐后电机就和驱动器事实上绑定了如果需要更换电机、正余弦编码器、或者驱动器都需要重新进行初始安装相位的对齐操作并重新绑定电机和驱动器的配套关系。旋转变压器的相位对齐方式旋转变压器简称旋变是由经过特殊电磁设计的高性能硅钢叠片和漆包线构成的相比于采用光电技术的编码器而言具有耐热耐振。耐冲击耐油污甚至耐腐蚀等恶劣工作环境的适应能力因而为武器系统等工况恶劣的应用广泛采用一对极(单速)的旋变可以视作一种单圈绝对式反馈系统应用也最为广泛因而在此仅以单速旋变为讨论对象多速旋变与伺服电机配套个人认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分解。旋变的信号引线一般为根分为组分别对应一个激励线圈和个正交的感应线圈激励线圈接受输入的正弦型激励信号感应线圈依据旋变转定子的相互角位置关系感应出来具有SIN和COS包络的检测信号。旋变SIN和COS输出信号是根据转定子之间的角度对激励正弦信号的调制结果如果激励信号是sinωt转定子之间的电角度为θ则SIN信号为sinωt×sinθ则COS信号为sinωt×cosθ根据SINCOS信号和原始的激励信号通过必要的检测电路就可以获得较高分辨率的位置检测结果目前商用旋变系统的检测分辨率可以达到每圈的次方即而科学研究和航空航天系统甚至可以达到的次方以上不过体积和成本也都非常可观。在此假定旋变转子CCW旋转时旋变的电角度相位递增旋变转子CW旋转旋变电角度相位递减。商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下: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V入U出然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出依据操作的方便程度调整电机轴上的旋变转子与电机轴的相对位置或者旋变定子与电机外壳的相对位置一边调整一边观察旋变SIN信号的包络一直调整到信号包络的幅值完全归零锁定旋变(„)一边调整一边观察以旋变的Sin信号为横轴、激励信号为纵轴的李萨如图直到李萨如图成为一条与纵坐标重合的垂线且向CCW方向扭动该垂线偏向、象限向CW方向扭动该垂线偏向、象限锁定旋变来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时信号包络的幅值过零点都能准确复现或者李萨如图都能与纵坐标重合为一条垂线则对齐有效。撤掉直流电源进行对齐验证:用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形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。这个验证方法也可以用作对齐方法。此时SIN信号包络的过零点与电机电角度相位的度点对齐。如果想直接和电机电角度的度点对齐可以考虑:用一个直流电源给电机的UVW绕组通以小于额定电流的直流电VW入U出将电机轴定向至一个平衡位置用示波器观察旋变的SIN信号调整旋变转轴与电机轴的相对位置一边调整一边观察SIN信号的包络波形一直调整到信号包络的幅值完全归零锁定旋变(„)一边调整一边观察以旋变的Sin信号为横轴、激励信号为纵轴的李萨如图直到李萨如图成为一条与纵坐标重合的垂线且向CCW方向扭动该垂线偏向、象限向CW方向扭动该垂线偏向、象限锁定旋变来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时信号包络的幅值过零点都能准确复现或者李萨如图都能与纵坐标重合为一条垂线则对齐有效。验证方法如下:用个阻值相等的电阻接成星型然后将星型连接的个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线以示波器观察电机U相输入与星型电阻的中点就可以近似得到电机的U相反电势波形用示波器观察旋变的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这个过零点应该重合。上述验证方法也可以用作对齐方法。需要指出的是在上述操作中需有效区分旋变的SIN包络信号中的正半周和负半周。由于SIN信号是以转定子之间的角度为θ的sinθ值对激励信号的调制结果因而与sinθ的正半周对应的SIN信号包络中被调制的激励信号与原始激励信号同相而与sinθ的负半周对应的SIN信号包络中被调制的激励信号与原始激励信号反相据此可以区别判断旋变输出的SIN包络信号波形中的正半周和负半周对齐时需要取sinθ由负半周向正半周过渡点对应的SIN包络信号的过零点如果取反了或者未加准确判断的话对齐后的电角度有可能错位度从而有可能造成速度外环进入正反馈。如果可接入旋变的伺服驱动器能够为用户提供从旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息则可以考虑: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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置利用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关的绝对位置信息依据操作的方便程度调整旋变轴与电机轴的相对位置或者旋变外壳与电机外壳的相对位置经过上述调整使显示的绝对位置值充分接近根据电机的极对数折算出来的电机度电角度所应对应的绝对位置点锁定旋变动子与电机轴的相对位置关系来回扭转电机轴撒手后若电机轴每次自由回复到平衡位置时上述折算绝对位置点都能准确复现则对齐有效。此后可以在撤掉直流电源后得到与前面基本相同的对齐验证效果:用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形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。如果利用驱动器内部的EEPROM等非易失性存储器也可以存储旋变随机安装在电机轴上后实测的相位具体方法如下:将旋变随机安装在电机上即固结旋变转轴与电机轴以及旋变外壳与电机外壳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V入U出将电机轴定向至一个平衡位置用伺服驱动器读取由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值并存入驱动器内部记录电机电角度初始安装相位的EEPROM等非易失性存储器中对齐过程结束。由于此时电机轴已定向于电角度相位的度方向因此存入的驱动器内部EEPROM等非易失性存储器中的位置检测值就对应电机电角度的度相位。此后驱动器将任意时刻由旋变解析出来的与电角度相关的绝对位置值与这个存储值做差并根据电机极对数进行必要的换算再加上度就可以得到该时刻的电机电角度相位。这种对齐方式需要伺服驱动器的在国内和操作上予以支持和配合方能实现而且由于记录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因此一旦对齐后电机就和驱动器事实上绑定了如果需要更换电机、旋变、或者驱动器都需要重新进行初始安装相位的对齐操作并重新绑定电机和驱动器的配套关系。注意以上讨论中所谓对齐到电机电角度的度相位的提法是以UV反电势波形滞后于U相度的前提为条件。以上讨论中都以VU相通电并参考UV线反电势波形为例有些伺服系统的对齐方式可能会采用UW相通电并参考UW线反电势波形。如果想直接对齐到电机电角度度相位点也可以将U相接入低压直流源的负端将V相和W相并联后接入直流源的正端此时电机轴的定向角相对于UV相串联通电的方式会偏移度以文中给出的相应对齐方法对齐后原则上将对齐于电机电角度的度相位而不再有度的偏移量。这样做看似有好处但是考虑电机绕组的参数不一致性V相和W相并联后分别流经V相和W相绕组的电流很可能并不一致从而会影响电机轴定向角度的准确性。而在VU相通电时U相和V相绕组为单纯的串联关系因此流经U相和V相绕组的电流必然是一致的电机轴定向角度的准确性不会受到绕组定向电流的影响。不排除伺服厂商有意将初始相位错位对齐的可能性尤其是在可以提供绝对位置数据的反馈系统中初始相位的错位对齐将很容易被数据的偏置量补偿回来以此种方式也许可以起到某种保护自己产品线的作用。只是这样一来用户就更加无从知道伺服电机反馈元件的初始相位到底该对齐到哪儿了。用户自然也不愿意遇到这样的供应商。电角度相位对齐的基本方法总结波形观察法适用于带换相信号的增量式编码器、正余弦编码、旋转变压器。)以示波器直接观察UV线反电势波形过零点与传感器的U相信号上升沿Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点的相位对齐关系以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到度电角度相位)以阻值范围适当的三个等值电阻构成星形接入永磁伺服电机的UVW动力线以示波器观察U相动力线与星形等值电阻的中心点之间的虚拟U相反电势波形与与传感器的U相信号上升沿Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点的相位对齐关系以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到电角度相位点转子定向法适用于带换相信号的增量式编码器、正余弦编码、旋转变压器的波形对齐或者绝对式编码器和正余弦编码、旋转变压器等按可提供单圈绝对位置数值信息对齐。)将V相接入低压直流源的正极U相接入直流源的负端定向电机轴此后一边调整传感器与电机的相对位置关系一边以示波器观察传感器信号直到U相信号上升沿或Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点准确复现以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到度电角度相位也可以一边调整传感器与电机的相对位置关系一边设法观察单圈绝对位置的数值信息直到数据零位准确复现以此方法也可以将传感器的单圈绝对位置零点对齐到度电角度相位如果事先估算出度电角度对应的单圈绝对位置的数值还可以调整传感器与电机的相对位置关系直到该数值准确复现就可以将单圈绝对位置零点直接对齐到电角度相位点(该方法可能比将在下一面)中总结的后一条方法精确度更好一些)当然也完全可以不调整传感器与电机的相对位置关系而是简单地随机安装编码器把读取到的单圈绝对位置信息作为初始安装的偏置值通过后续运算实现单圈绝对位置信息和电角度相位零点的逻辑对齐该方法的人工操作要求最低。)将U相接入低压直流源的负极将V相和W相并联后接入直流源的正极定向电机轴此后一边调整传感器与电机的相对位置关系一边以示波器观察传感器信号直到U相信号上升沿或Z信号、或Sin信号过零点、或Sin包络信号过零点准确复现以此方法可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到电角度相位点也可以一边调整传感器与电机的相对位置关系一边设法观察单圈绝对位置的数值信息直到数据零位准确复现以此方法也可以将传感器的上述信号边沿或过零点对齐到电角度相位点。欢迎指正~版权声明:本帖自首发之时起一直本着技术普及和公知公益原则默许业内朋友出于不同的目的多处转载、张贴本文在此谨要求转载者注明原文出处上载到文献类网站比如豆丁、百度文库等请务必免除下载费用或积分。(起草完成初稿)(两次补充修订旋变有关部分)(补充修订正余弦编码器有关部分)(补充编码器相位为什么需要与伺服电机转子磁极相位对齐部分)(补充电角度相位对齐的基本方法总结)(补充电角度的描述并修改矢量坐标图)(更正转子定向电流的注入极性更正电机图例中的永磁极性与d轴的关系更正几种定向电流矢量的电角度值)(补充以李萨如图对齐旋变相位的方法)(修改图及图后面的说明文字)(此帖从本版网友“叫我小白”在其gkong博客“工控TIME”上的最新转载中

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