各种编码器的调零方法
- 格式:doc
- 大小:56.50 KB
- 文档页数:6
伺服电机编码器调零技能视频在使用伺服电机时,编码器的零点校准是一项非常关键的技能,它可以确保伺服系统的稳定性和精准性。
本文将介绍伺服电机编码器调零的步骤和方法,以及如何通过视频学习这一技能。
一、调零技能的重要性伺服电机编码器的零点校准是确定伺服系统位置基准的关键步骤。
只有正确校准了编码器的零点,伺服系统才能准确地控制电机的位置和速度,实现精准的运动控制。
二、编码器调零的步骤1.准备工具:在进行编码器调零之前,需要准备好调零工具,例如螺丝刀或调整器件。
2.进入调零模式:根据具体的伺服系统型号和厂家说明,进入编码器调零模式。
3.调整零点位置:使用工具逐步调整编码器的零点位置,直至达到准确位置。
4.保存设置:完成调零后,保存设置并退出调零模式,让调零生效。
三、学习技能的方法除了通过文字说明学习编码器调零技能外,还可以通过视频更直观地了解整个过程。
以下是学习编码器调零技能的视频分步骤:1.准备阶段:介绍准备工具和准备工作环境。
2.进入调零模式:展示如何进入伺服系统的编码器调零模式。
3.调整零点位置:通过视频演示调整编码器零点位置的具体步骤和注意事项。
4.保存设置:演示如何保存设置,确保调零结果生效。
通过观看相关视频,学习者可以更直观地理解编码器调零的操作步骤和注意事项,提高学习效率和准确度。
结语编码器调零是伺服电机控制中一个重要的技能,准确的零点校准可以保证系统的稳定性和精准性。
通过视频学习这一技能,可以更直观地了解操作步骤,提高学习效率。
希望本文对您在伺服电机编码器调零方面提供帮助。
以上是关于伺服电机编码器调零技能视频的简要介绍,希望能够帮助到您。
祝学习顺利!。
伺服电机编码器调零原理伺服电机编码器调零是在使用伺服系统时非常重要的一个步骤,它能够确保伺服电机在运行中的准确定位和运动控制。
编码器是伺服电机的重要组成部分,用于反馈电机转动的角度和速度信息。
调零过程就是让编码器信号与实际位置一致,从而实现准确的控制。
编码器的作用编码器是一种传感器,能够将机械运动转换成电信号。
在伺服系统中,编码器主要用于反馈电机的实时位置和速度信息,以便系统控制器根据需求进行精确的控制。
编码器通常分为绝对式编码器和增量式编码器两种类型,它们在伺服系统中的应用略有不同。
编码器调零的原理在进行伺服电机编码器调零时,需要确保电机处于静止状态。
调零的过程是通过设置一个参考点(零点),使编码器的信号与该零点对应的位置一致。
具体的步骤如下:1.停止电机运动:首先确保电机处于停止状态,可以通过控制器进行停机操作。
2.找到参考点:确定一个位置作为编码器的零点,通常选择电机的某个固定位置作为参考点。
这个过程需要精确测量,确保选定的点符合实际需要。
3.设置零点:将编码器的当前位置清零,并校准为设定的参考点位置,确保编码器信号与实际位置一致。
4.确认调零:再次检查编码器的位置是否正确,确认调零成功。
调零的重要性良好的编码器调零是伺服系统正常运行的基础,只有在准确调零的情况下,系统才能准确控制电机的位置和速度。
如果编码器未正确调零,可能导致电机位置偏差,影响系统的运行精度,甚至引起不可预料的故障。
总结伺服电机编码器调零是确保伺服系统正常运行的重要步骤。
通过逐步设置零点,校准编码器位置,可以确保系统精确控制电机的位置和速度,提高系统运行的稳定性和精度。
在实际应用中,操作人员应该严格按照操作流程进行调零操作,确保系统能够正常运行。
编码器调零最简方法
编码器调零?嘿,那可不是件难事儿!咱就直接说说最简方法。
首先,找到编码器上的调零按钮或者接口,这就像在茫茫大海中找到那关键的指南针一样重要!如果找不到,那可就抓瞎啦!接着,按照说明书的步骤进行操作,可千万别瞎捣鼓,不然搞坏了可就悲催了。
在调零的过程中,一定要小心谨慎,就好比走钢丝一样,稍不注意就可能掉下去。
调零过程中的安全性那是相当重要啊!要是不小心弄出个电火花啥的,那可不得了。
所以,一定要确保电源断开,这可不是闹着玩的。
稳定性也不能忽视,要是调完零后一会儿准一会儿不准,那还不如不调呢!就像开车的时候,方向盘要是不稳,那得多吓人啊!
编码器调零的应用场景可多了去了。
比如在自动化生产线上,精准的位置控制就离不开编码器调零。
这就好比是射击比赛中,精准的瞄准才能打出好成绩。
它的优势也很明显啊,能提高精度,减少误差,让设备运行得更加顺畅。
我给你讲个实际案例吧。
有一次,一个工厂的设备出现了问题,经过检查发现是编码器不准了。
技术人员进行了调零操作后,设备立马恢复了正常,生产效率大大提高。
这就像给生病的人吃了一剂良药,立马就精神了。
所以啊,编码器调零真的很重要,大家一定要掌握好这个最简方法。
伺服电机编码器的调整方法1.确定准确的起始位置:在进行编码器调整之前,首先需要确定准确的起始位置。
这可以通过将电机旋转到已知位置,例如机械限位开关所指示的位置,或者通过其他精确的位置校准工具来实现。
2.选择适当的调整模式:编码器调整通常包括位置校准、角度校准和轴伸缩校准等。
根据具体的应用需求,选择适当的调整模式。
对于大多数应用来说,位置校准是最常用的调整模式。
3.检查编码器信号:在进行调整之前,使用示波器或者其他适当的检测仪器检查编码器信号的质量。
确保信号的稳定性和准确性。
4.编码器分辨率设置:根据具体的应用需求,设置编码器的分辨率。
编码器分辨率表示每个旋转周期内的编码器信号脉冲数。
更高的分辨率可以提高位置测量的精度,但同时也会增加系统的计算和处理负载。
5.校准位置偏差:校准位置偏差是确保伺服电机准确到达期望位置的关键步骤。
这可以通过先将电机旋转到期望位置,然后根据编码器反馈信号进行微调来实现。
6.校准角度误差:校准角度误差是确保伺服电机旋转到期望角度的关键步骤。
在进行角度校准时,通常需要将电机旋转到已知的角度,然后根据编码器反馈信号进行微调。
7.校准轴伸缩误差:在一些应用中,由于温度变化或机械松动等因素,电机轴的长度可能会发生微小变化,进而导致位置误差。
校准轴伸缩误差需要先测量轴的实际长度,然后根据编码器反馈信号进行调整。
8.验证调整效果:在完成编码器调整后,使用适当的测试方法验证调整的效果。
例如,可以反复将电机旋转到不同的位置,然后检查编码器反馈信号是否与期望值相匹配。
总结:调整伺服电机编码器需要先确定准确的起始位置,然后选择适当的调整模式。
通过校准位置偏差、角度误差和轴伸缩误差,调整编码器的准确性。
最后,使用适当的测试方法验证调整的效果。
调整伺服电机编码器的准确性对于实现精确的运动控制十分重要。
绝对值编码器零点及软限位保护设定的步骤 哎呀,说起绝对值编码器的零点和软限位保护设定,这可真是个技术活儿。不过别担心,我这就给你细细道来,保证你听得明明白白。
首先,咱们得知道绝对值编码器是干啥的。简单来说,它就是用来测量位置的,而且不管电源断不断,它都能记住自己的位置。这就好比你手机里的备忘录,即使手机重启了,备忘录里的东西还在。
好了,言归正传,咱们开始设定零点和软限位保护。 步骤一:设定零点 1. 开机预热:首先,你得让机器预热一下,就像你早上起来得先喝杯咖啡一样,机器也需要“醒醒神”。 2. 移动到参考点:然后,你得把机器移动到一个你设定的参考点,这就好比你每天早上起床后,都会站在镜子前整理一下发型。 3. 设定零点:接下来,就是设定零点的时候了。你得在机器的控制系统里输入命令,告诉它:“嘿,哥们儿,现在的位置就是零点啦!”这就像是你在地图上标记了一个起点。
步骤二:设定软限位保护 1. 确定限位位置:设定完零点后,你得确定机器能移动的最大和最小位置。这就像是你告诉孩子,只能在客厅和厨房之间玩耍,不能跑到阳台去。 2. 输入限位值:然后,你得在控制系统里输入这些限位值。这就像是你在地图上标记了终点,告诉机器:“嘿,哥们儿,到这儿就得停了!” 3. 测试限位保护:最后,你得测试一下这个限位保护是否有效。你可以让机器往极限位置移动,看看它是不是真的在到达限位后就停下来了。这就像是你检查门锁,确保孩子不会跑出去。
小贴士 - 耐心:设定这些参数的时候,你得有点耐心,毕竟这不是一蹴而就的事情。 - 细心:输入参数的时候,一定要细心,一个数字错了,可能就得从头再来。 - 安全第一:在操作机器的时候,安全永远是第一位的。别急着操作,确保一切都设置好了再开始。 好了,这就是绝对值编码器零点及软限位保护设定的步骤。希望这些信息对你有所帮助,让你在操作机器的时候更加得心应手。记得,技术活儿需要耐心和细心,慢慢来,别急。
磁编码器是一种测量旋转位置的传感器,通常用于工业设备和机械系统中。
磁编码器校准是确保其测量准确性的重要步骤。
以下是一般磁编码器校准的实现方式:
1. 零点校准:在磁编码器的安装过程中,首先需要进行零点校准。
这确保在旋转位置的零度时,编码器输出相应的零信号。
零点校准可以通过机械调整或通过特定的校准程序进行。
2. 方向校准:方向校准是为了确保在旋转方向上的正确性。
这通常涉及到标定编码器的正向和反向旋转。
通过旋转设备并观察输出信号的变化,可以确定编码器输出的旋转方向。
3. 角度线性度校准:磁编码器需要提供线性的角度输出,即在旋转过程中输出值应该按照恒定的速率变化。
通过旋转设备到不同的已知位置,可以检查输出是否符合线性度要求,必要时进行调整。
4. 磁场干扰校准:磁编码器的性能可能受到周围磁场的影响。
在校准过程中,需要注意并校正由外部磁场引起的可能的干扰。
5. 温度校准:磁编码器的性能可能受温度变化的影响。
校准过程中需要考虑温度变化对编码器输出的影响,并进行相应的校准。
6. 使用厂家提供的工具或软件:磁编码器通常附带有厂家提供的校准工具或软件。
这些工具可以帮助用户更准确地进行校准,包括调整各种参数和监测输出。
根据具体的磁编码器型号和制造商,校准的步骤和工具可能有所不同。
因此,建议参考相关的磁编码器手册和技术文档,以获取详细的校准指导。
编码器调零原理
嘿,朋友们!今天咱就来聊聊这神秘又有趣的“编码器调零原理”!你们有没有好奇过,它到底是怎么回事呢?
比如说,你想想看,一辆汽车要想跑得稳、跑得准,那它的各个部件是不是都得精准配合呀!编码器就像是汽车里的一个关键仪表,而调零呢,就是让这个仪表回到最准确的起始状态。
好,那这编码器调零到底是怎么做的呢?其实啊,就好比你要去一个陌生的地方,你得先找到那个起点对不对!调零就是找到编码器的那个“起点”。
假设有个机器正在运作,编码器如果没有准确调零,那不就像你在陌生地方迷路一样,整个工作都可能乱套啦!哎呀呀,那可不行!
那具体怎么操作呢?这可需要一些技巧和耐心呢!就像你小心翼翼地调整一个精密的仪器,得慢慢来,不能急躁。
先找到那个关键的调零点,然后一点点地调整,直到达成最完美的“零”状态。
你能想象到那种感觉吗?就好像解开了一个复杂谜题一样,特有成就感!
在工厂里,工人们经常要面对各种各样的编码器,每次调零都是一场小战斗呢!“嘿,老张,这个编码器得赶紧调零啦!”“行,我知道啦,马上来!”他们之间的对话充满了紧迫感和责任感。
我觉得啊,编码器调零原理虽然看起来有点复杂,但只要你深入去了解,去尝试,就会发现它其实特别有意思。
它就像一把钥匙,能打开很多奥秘的大门。
所以啊,大家可别小瞧了它哟!这就是我对编码器调零原理的理解,你们觉得怎么样呢?
结论:编码器调零原理看似复杂,实则有趣,深入了解会发现其巨大魅力和重要性。
伺服电机编码器调零仪器伺服电机编码器调零仪器是一种用于校准伺服系统中编码器零点位置的工具,它的作用在于确保电机在运行时能够准确读取位置信息,从而实现精确的运动控制。
在工业自动化领域,伺服电机广泛应用于各种机械运动控制系统中,而编码器作为测量电机位置的重要部件,其零点位置的准确性对于整个系统的性能至关重要。
工作原理伺服电机编码器调零仪器一般通过测量编码器输出信号的位置和角度来判断零点位置是否正确。
在调零过程中,仪器会与控制系统配合,通过发送指令让电机按照预定的方式旋转至特定位置,然后根据编码器输出的信号调整零点位置,直到位置信息与实际位置吻合为止。
调零仪器通常会具有高精度的测量功能,以确保调零的准确性。
调零流程1.连接仪器:将伺服系统中的编码器连接至调零仪器,确保信号传输正常。
2.设定参数:根据实际需要,设定调零仪器的参数,例如零点位置范围、旋转方向等。
3.执行指令:通过调零仪器发送指令,让电机按照预定方式旋转至特定位置。
4.测量校准:观察编码器输出信号,根据仪器测量结果调整零点位置。
5.确认调零:重复上述步骤直至零点位置调整准确无误。
6.保存参数:将调整后的零点位置参数保存至系统中,确保下次启动时无需重新调整。
应用领域伺服电机编码器调零仪器广泛应用于各种需要高精度运动控制的领域,如机械加工、半导体制造、医疗设备等。
通过准确调零,可以确保电机在工作过程中位置信息的准确性,提高系统的稳定性和精确度,从而提升生产效率并降低损耗。
总的来说,伺服电机编码器调零仪器在现代工业自动化中扮演着重要的角色,它不仅可以帮助用户准确校准伺服系统的编码器零点位置,还可以提高系统性能,确保生产过程的稳定性和精确度。
随着技术的不断发展,调零仪器的功能和性能也会不断提升,为工业自动化带来更多便利和效益。
电机编码器调零步骤展开全文电机中若具备电子铭牌功能,在应用中就可以直接使用,不需要需要调整编码器;如雷赛交流伺服电机具有电子铭牌功能,能自动识别电机型号,参数并对应匹配参数就能发挥伺服优异性能。
若不具备电子铭牌功能的电机,则需要调整编码器和电角度。
那么,这类伺服电机如何选择及调整编码器以适配高低压交流伺服驱动呢?下面我们以雷赛LD5系列伺服为例,通过编码器原理、霍尔应用原理、调整步骤三个方面进行解读:一、编码器原理编码器的种类有很多种,输出的信号形式也有很多种,目前主要使用的为光电编码器,输出信号形式为脉冲方式,其原理如下图1图1光电码盘安装在电机轴上,其上有环形通、暗的刻线。
通过LED 发射光源,多组光耦器件矩阵排列提升信号稳定性,并通过接受光源的强弱,内部进行比较输出A、B两路信号。
A、B信号相差90度相位差。
另外每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。
由于A、B两相相差90度,可通过比较A相在前还是B相在前,以判别编码器的正转与反转。
为增加编码器信号长线传输的稳定性,A、B、Z信号输出时经差分输出以增加信号稳定性。
光电编码器的霍尔信号U、V、W其产生原理与A、B信号基本一致。
无刷或低压伺服也有通过磁环及霍尔元件来产生霍尔信号。
二、霍尔应用原理众所周知伺服电机相比其他电机具有很高的效率,其主要原因是伺服电机采用了矢量控制的原理。
简单来说,伺服电机主要由旋转的永磁体(转子)和三组均匀分布的线圈(定子)组成,线圈包围着定子被固定在外部。
电流流经线圈产生磁场,三组磁场相互叠加形成一个矢量磁场。
通过分别控制三组线圈上的电流大小,我们可以使定子产生任意方向和大小的磁场。
同时,通过定子和转子磁场之间的相互吸引和排斥,力矩便可自由地得到控制。
对于转子旋转的任意角度,定子都存在着一个最优化的磁场方向,能产生最大的力矩。
很显然如果定子产生的磁场方向正交于转子的磁场方向,这个位置就是产生最大力矩的位置。
固定线圈的空间电流矢量具有一个固定的磁场方向,这完全由通过线圈的磁通大小和流经线圈的电流相互作用决定的。
点题:伺服电机的编码器不仅有位置相关的功能;还有反馈电机转子的角度、转子的磁场角度的功能。
伺服控制器根据编码器反馈的转子信息在不同命令下更改定子旋转磁场的角度而使定子做出相应的动作。
当编码器反馈的相位有误时,即编码器不在零位,伺服就会出现控制失速、飞车、实际转速与设定转速不一致、转矩不足、电流过大等故障。
这时,就需要调零;使编码器与转子的相位一致。
编码器的作用;伺服编码器是工业机器人技术核心伺服电机的必配,对于伺服电机性能乃至机器人性能的作用极为关键。
不仅仅是工业机器人,伺服电机在自动化应用已越来越广泛。
随着工业机器人大热,而其中的伺服编码器也成为自动化行业关注的焦点之一。
工业编码器的市场大致可分为自动化加工应用类(FA)编码器、过程控制及记录类(PA)编码器、高精度测量类编码器、数字信息化应用类编码器、安全保护类编码器、内置仪表类编码器等等,其中在自动化加工应用类编码器中,又由于伺服电机的热度分出了电机反馈专用型编码器—伺服反馈编码器和矢量变频反馈编码器。
由于近年来伺服电机的迅猛发展和工业机器人热点,有关伺服编码器的话题很热,也颇有困惑与争议。
我在此伺服编码器简介系列的介绍中,与网友们共同探讨伺服编码器的各种特点与争论疑点。
伺服电机与变频电机根本的不同是必须配有编码器反馈,在每一个时刻的位置环、速度环和电流环的三闭环控制。
如下图:伺服反馈编码器对伺服电机的重要特性具有决定性的影响:1,定位精度2,速度稳定性3,带宽,它决定驱动指令的响应时间和抗干扰性能4,伺服刚性5,电机尺寸6, 功率损耗7,噪音与发热8,安全性其中特别是伺服编码器在输出信号特征上与普通编码器的不同:1,驱动换向信号组:伺服编码器(同步伺服电机)与普通编码器不同的第一个特点,是要提供启动电流换向的传感信号反馈。
在同步伺服电机的启动时,电极启动位置由编码器提供,对应每组UVW绕组的位置反馈,以确定电机绕线组线圈驱动电流相位。
当伺服控制需要加速、减速时,通过驱动电流相位的提前量与滞后量,控制电机的加速与减速转换,以达到对电机加速度正与反的控制。
伺服电机编码器作用与调零绝对值型编码器可以精确地测量电机的位置,无论电机是在开机时静止的位置还是运动中的位置。
它通过一组唯一的编码值来表示电机的位置,每个位置对应一个特定的编码值,可以实现高精度的位置控制。
绝对值型编码器通常用于对位置精度要求较高的应用,如机械臂、数控机床等。
增量型编码器则是通过测量电机转动时产生的脉冲数来计算位置和速度。
它不知道电机的起始位置,只能知道在电机运动时相对位置的变化。
增量型编码器通常用于速度控制较为重要的应用,如机械运动控制、印刷机等。
除了用于测量位置和速度,伺服电机编码器还可以用于调零。
调零是指将电机调整到一个已知的起始位置,以使控制系统能够准确地控制电机运动。
调零过程通常包括以下几个步骤:1.初始化编码器:在开始调零操作之前,需要将编码器的计数器清零,以确保测量的准确性。
2.设定起始位置:确定将电机调整到的起始位置,可以通过手动调整或通过控制器指令实现。
3.移动电机:在确定了起始位置后,需要将电机移动到起始位置,并确保电机稳定停在该位置上。
4.标定位置偏差:将电机移动到起始位置后,测量其实际位置与目标位置之间的偏差,并将该偏差记录下来,用于后续的位置控制。
5.调整控制参数:根据实际位置偏差的测量结果,对控制系统的参数进行调整,以实现更准确的位置控制。
6.完成调零:经过以上步骤的调整后,可以认为电机已经完成了调零操作,可以开始进行正常的位置控制。
总结起来,伺服电机编码器是用于测量电机位置、速度和方向的装置,它可以实现高精度的位置和速度控制。
调零是一项重要的操作,它可以确保电机在控制系统中的位置准确性,并为后续的位置控制提供基础。
通过合理地使用伺服电机编码器和进行精确的调零操作,可以实现更高精度和可靠性的电机控制。
各种编码器的调零方法增量式编码器的相位对齐方式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120度的电子换相信号UVW,UVW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: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衡位置;2.用示波器观察编码器的U相信号和Z信号;3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;4.一边调整,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;5.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:1.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;2.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相信号的相位零点即与电机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30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-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-30度点对齐。
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:1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;2.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;3.依据操作的方便程度,调整编码器转轴与电机轴的相对位置,或者编码器外壳与电机外壳的相对位置;4.一边调整,一边观察编码器的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,最终使上升沿和过零点重合,锁定编码器与电机的相对位置关系,完成对齐。
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,因而不作讨论。
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0和1的翻转,也可以实现编码器和电机的相位对齐,方法如下: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衡位置;2.用示波器观察绝对编码器的最高计数位电平信号;3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;4.一边调整,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;5.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EnDA T,BiSS,Hyperface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:1.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;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衡位置;3.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;4.对齐过程结束。
由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30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-30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-30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: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衡位置;2.利用伺服驱动器读取并显示绝对编码器的单圈位置值;3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;4.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-30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;5.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,就更加无从自行解决编码器的相位对齐问题了。
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,每圈会重复许许多多个信号周期,比如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1Vp-p的正弦型C、D信号,如果以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2048线的正余弦编码器经2048细分后,就可以达到每转400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2048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: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衡位置;2.用示波器观察正余弦编码器的C信号波形;3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;4.一边调整,一边观察C信号波形,直到由低到高的过零点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;5.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,过零点都能准确复现,则对齐有效。
撤掉直流电源后,验证如下:1.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;2.转动电机轴,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。
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-30度点对齐。
如果想直接和电机电角度的0度点对齐,可以考虑:1.用3个阻值相等的电阻接成星型,然后将星型连接的3个电阻分别接入电机的UVW三相绕组引线;2.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;3.调整编码器转轴与电机轴的相对位置;4.一边调整,一边观察编码器的C相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位置关系,完成对齐。
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: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衡位置;2.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;3.调整旋变轴与电机轴的相对位置;4.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-30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;5.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:1.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;2.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:1.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;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衡位置;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;4.对齐过程结束。
由于此时电机轴已定向于电角度相位的-30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-30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-30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。