当前位置： &
西门子伺服电机编码器安装以及检测方法
西门子伺服电机编码器安装以及检测方法
相关文档推荐
共30个文档积分:1500分
共30个文档积分:2500分
共57个文档积分:1300分
共50个文档积分:2500分
猜你喜欢行家文档推荐
23162人查阅
24094人查阅
23293人查阅
22512人查阅
22892人查阅
23059人查阅
12332人查阅
12715人查阅
12333人查阅
12287人查阅
12720人查阅
12724人查阅
深圳市一览网络股份有限公司 版权所有 & 粤ICP备号 增值电信业务经营许可证:粤B2-
所需积分：0分1 Pages: 1/2& & &Go
级别: 家园常客
发帖数量: 616 个
工控威望: 700 点
下载积分: 802 分
在线时间: 174(小时)
注册时间: 最后登录:
有没有高人，换过编码器？修过伺服电机啊？给点经验，我前几天接了一个伺服电机因为没有经验不敢拆。所有没有修。
级别: 家园常客
工控威望: 607 点
下载积分: 756 分
在线时间: 93(小时)
注册时间: 最后登录:
国产的一般就不要修了&&串行的直接拆没事 越是容易拆卸的要求越低没必要对零啊什么的
级别: 家园常客
发帖数量: 616 个
工控威望: 700 点
下载积分: 802 分
在线时间: 174(小时)
注册时间: 最后登录:
等待高人出现
级别: 略有小成
发帖数量: 320 个
工控威望: 313 点
下载积分: 1125 分
在线时间: 116(小时)
注册时间: 最后登录:
什么牌子的伺服电机
级别: 实习会员
发帖数量: 10 个
工控威望: 39 点
下载积分: 441 分
在线时间: 7(小时)
注册时间: 最后登录:
我有一台电机，编码器是外挂的，渗透进了油，后来用酒精清洗了编码器的码盘，OK了。希望对你有帮助。
级别: 略有小成
发帖数量: 696 个
工控威望: 379 点
下载积分: 6046 分
在线时间: 1169(小时)
注册时间: 最后登录:
听说不是随便修的，说是后面的编码器还要校正什么的，
级别: 家园常客
发帖数量: 922 个
工控威望: 772 点
下载积分: 17062 分
在线时间: 249(小时)
注册时间: 最后登录:
俺修过伺服电机，换过编码器，但不是高人
级别: 家园常客
发帖数量: 616 个
工控威望: 700 点
下载积分: 802 分
在线时间: 174(小时)
注册时间: 最后登录:
等待高人出现
tiansan80700
级别: 略有小成
发帖数量: 217 个
工控威望: 257 点
下载积分: 881 分
在线时间: 390(小时)
注册时间: 最后登录:
拆了一次就有经验了，永远不动手，永远没经验。高手不在身边，说的天花乱坠也是假的
级别: 家园常客
发帖数量: 616 个
工控威望: 700 点
下载积分: 802 分
在线时间: 174(小时)
注册时间: 最后登录:
AB伺服电机维修之编码器调零对位AB伺服电机维修之编码器调零对位一台AB伺服电机（MPL-B640F-MJ24AA)，拆开检查刹车时连装在电机尾部固定的编码器也拆了下来（没做标记），编码器是sick的SRM50-HFA0-K01。装上后刹车没问题，但出现飞车故障。驱动器报错E18 OVER SPEED或者E24 velocity error。客户找到我们广东容济机电科技有限公司，我们按照以下思路给他们修理这款AB伺服电机。因为编码器动过位置了，编码器原点漂移了，所以需要重新校正。具体如下：应急调零方法,简单而且实用.但必须把电机拆离设备并依靠设备来进行调试.试好后再装回设备再可.事实上经过大量的调零试验,每个伺服电机都有一个角度小于10度的零速静止区域,和350度的高速反转区域,如果你是偶而更换一只编码器,这样的做法确实是太麻烦了,这里有一个很简便的应急方法也能很快搞定.第一步:拆下损坏的编码器第二步:装上新的编码器,并与轴固定.而使可调底座悬空并可自由旋转,把电机重新连入电路,把机器速度调为零,通电正常后按启动开关后有几种情况会发生,一是电机高速反转,这是由于编码器与实际零位相差太大所致,不必惊慌,你可以把编码器转过一个角度直到电机能静止下来为止.二是电机在零速指令下处于静止状态,这时你可以小心地先反时针转动编码器,注意:一定要慢,直到电机开始高速反转,记下该位置同时立即往回调至静止区域.这里要求两手同时操作,一手作旋转,另一手拿好记号笔,记住动作一定要快,也不可慌乱失措,完全没必要,这是正常现象.然后按顺时针继续缓慢转动直到又一次高速反转的出现,记下该位置并立即往回调至静止区,通过上述调整,你会发现增量式伺服电机其实有一个较宽的可调区域,而这个区域里的中间位置就是伺服电机最大力矩输出点,如果一个电机力矩不足或正反方向运行时有一个方向上力矩不足往往是因为编码器的Z信号削弱或该位置偏离中心所致,即零位发生了偏离,一般重新调整该零位即可.对于一个新的编码器来说这个静止区域相对较小,如大幅增加则是编码器内部电路出了问题,表现为力矩不足或发热大幅增加.用电流表测量则空载电流明显增加.找到中心位置后并把这个位置擦干净,只要把编码器底座用502胶直接固定于电机侧面对应处即可.待502干了后再在上机涂上一层在硅橡胶即可投入正常运行.实践证明,正常情况下这样处理后的伺服电机使用一年是没有问题的,从上面的调整可以看出,由于编码器的轴与电机轴心是可以随便以任一角度连接的,所以编码器零位与电机的机械位置只是相对位置而已,只有编码器的轴与电机轴固定了,那么编码器的实际零位位置也便固定下来了,如果活动底座位置确定了,那么轴间的柱头镙钉的位置也便固定了.用上述方法最大的问题是偏离了原来的固定镙丝口造成无法固定.但由于502胶可快速定位,硅橡胶的耐温又超过150度,硬度又不像环氧树脂,用了后难以清除,第二次更换时只要用刮刀刮干净即可.如果编码器再次损坏从硅橡胶外表即可看出是轴承的缘故还是电路损坏.一般情况下总是电机的轴承先坏,从而导致电机温度过大进而使编码器的轴承也接着损坏,一旦出现轴承高度磨损的现象,应立即更换轴承,以防编码器也跟着损坏.我们只是稍微改进了点.没用502.找到中心位置后,看下现在编码器的底座固定螺丝口相差了多少角度(假如有20度).按住编码器,朝偏的方向转动电机轴,转过20度.然后电机轴固定不要动,松开编码器和电机轴的固定螺丝,轻轻取出编码器,看准底座固定螺丝口套进去,固定编码器和电机轴,试一下是否在中心位置.如有点偏差,再调整一次.我们调了2次基本对在中心了.
级别: 家园常客
发帖数量: 616 个
工控威望: 700 点
下载积分: 802 分
在线时间: 174(小时)
注册时间: 最后登录:
伺服电机编码器的调整方法&& 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。&&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：&&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EnDAT，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。&&&&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6根，分为3组，分别对应一个激励线圈，和2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，转定子之间的角度为θ，则SIN信号为sinωt×sinθ，则COS信号为sinωt×cosθ，根据SIN，COS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2的12次方，即4096，而科学研究和航空航天系统甚至可以达到2的20次方以上，不过体积和成本也都非常可观。&&商用旋变与伺服电机电角度相位的对齐方法如下：&&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；&&2.然后用示波器观察旋变的SIN线圈的信号引线输出；&&3.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；&&4.一边调整，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；&&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，信号包络的幅值过零点都能准确复现，则对齐有效&&。&&撤掉直流电源，进行对齐验证：&&1.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形；&&2.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-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.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位置关系，完成对齐。&&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180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：&&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旋变信号中获取的与电机电角度相关的绝对位置信息；&&3.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；&&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.用示波器观察旋变的SIN信号和电机的UV线反电势波形；&&2.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：&&1.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；&&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；&&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-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、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&&1.以上讨论中，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度的前提为条件。&&2.以上讨论中，都以UV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。&&3.如果想直接对齐到电机电角度0度相位点，也可以将U相接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于UV相串联通电的方式会偏移30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0度相位，而不再有-30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UV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。&&4.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。补充下上面的说法：现在高版本的系统比如发格系统版本在6.02以上的，发格同步电机安装编码器后可以通过参数自动调整。无需这么费时。
meipingboy
级别: 家园常客
发帖数量: 461 个
工控威望: 546 点
下载积分: 9019 分
在线时间: 355(小时)
注册时间: 最后登录:
FANUC伺服驱动器的编码器，经常换，就几个镙丝，很方便的。只是换了后，参考点位置要重新设置，肯定不对的。
活到老学到老：还有 8&&分没学到
1 Pages: 1/2& & &Go自动化网论坛，自动化网在线交流中心
自动化行业门户网站
　　　　　
&当前位置：　
-> 运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用
主题：运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用关于运动控制及系统运动控制系统己经闻世多年了在各个领域得到应用。而运动控制(包括轨迹控制、伺服控制)与顺序控制、过程控制,传动控制并列为典型的控制模式,是一直以来扮演重要支柱技术角色的自动控制系统,在许多高科技领域得到了非常广泛的应用,如激光加工,机器人,数控机床。大规模集成电路制造设备、雷达和各种军用武器随动系统,以及柔性制造系统(FMS)等。而运动控制系统的组成主要由五部分构成：被移动的机械设备、带反馈和运动I／O的马达(伺服或步进)、马达驱动单元、运动控制模块、以及编程／操作接口软件（见图1）所示。其运动控制芯片或模块是作为伺服与步进控制用。图1 为运动控制系统组成示意框图从图1可见传动装置将运动控制模块与特定应用马达、编码器、限制器、用户(运动)I/O连接在一起,用一根控制电缆连接运动控制模块与传动装置,为全部的命令集与反馈信号提供一个通道。当传动装置的性能不能满足应用需要时,用户还可选择通用运动接口(UMI)螺丝接线端子附件,与第三方马达和驱动器／放大器连接。因为一般盛行的的解决方案均为封闭式结构系统, 所以基于计算机的运动解决方案所拥有的附加灵活性及低成本潜力使其受到普遍欢迎。随着功率电子技术、微电子技术、计算机技术及控制原理的进步,以交流伺服电动机为执行电动机的交流伺服驱动具有了可与直流伺服驱动相比拟的特性,从而使得交流伺服电动机固有的优势得到了充分的发挥,交流伺服驱动已成为现代伺服驱动发展的方向。交流伺服技术现已广泛应用于数控机床,印刷包装机械、纺织机械,自动化生产线等自动化领域．为用户提高加工精度和工艺水平,取得良好的经济技术效益,提供了最佳的解决方案．而当今的应用,最迫切需要可以在苛刻条件下,一天24小时连续工作的、可靠耐用的工业机器人和自动机械装置。这样的系统要求远比以前具有精确的电机和反馈控制,今天的大多数性能改进要归功于新技术和微电子技术的发展。这些创新消除了机器人和自动机械装置共用工作空间时产生的碰撞,改进了任务分配并且提高了伺服系统的精确性,从而使自动机械系统更加可靠地工作。由于运动控制芯片或模块是能为一般伺服与步进应用提供精确、高性能的运动功能,故可以简单易用的运动控制模块、软件、以及外设为运动和测量集成需求提供最佳集成解决方案。本文着重讨论运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用, 并对其主要运动控制模块的接收电路与正交编码器信号电缆技术作分析说明。运动控制模块的应用-直流无刷电机伺服系统运动控制模块要在直流无刷电机伺服系统中得到应用,它必须组成闭环系统的运动控制系统。该直流无刷电机伺服系统由运动控制模块(卡)与伺服电机、驱动器和反馈元件(反馈用正交编码器)组合及编程/操作接口软件等组成.它能对于速度和位置提供精确与稳定的控制。图2所示为运动控制模块组成的直流无刷电机伺服系统方块图。图2 用运动控制模块与反馈速度和位置信号的正交编码器等组成的直流无刷伺服系统从图2看出,该运动控制系统是含有一个直流无刷电机的伺服系统,而其运动控制模块正交编码器的接口电路,就是运动控制模块的编码输入电路,即接收器电路,它接收通过反馈编码器电缆传送来的正交编码器的输出信号。对高性能、高速的应用系统而言,直流无刷电机是可用的,在此所述系统均是直流无刷电机伺服系统。这种电机的轴端装有测定轴速和换向点的正交编码器,用于控制电机的线圈切换顺序。而第二个正交编码器安装在机械装置的旋转轴上,它输出旋转轴的位置数据信号,使由于传动装置和导螺杆中的齿隙(两个或多于齿轮间的间隙)所导致的误差而引起旋转轴的位置和电机轴的位置不一致问题得到解决。典型的运动控制模块包含一个微处理器和一个用于处理高速编码信号的DSP或定制ASIC。运动控制模块为驱动器或放大器提供一个控制转动速度和方向的信号,驱动器把它转换为适当的电压和电流去驱动电机运转。这样的运动控制模块在直流无刷电机伺服系统中的应用就能使糸统成为坚固的、具有容错能力的运动控制反馈系统。该系统应注意下列问题：•运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路;．接收器印刷电路板的设计;．正交编码器信号电缆系统的应用。运动控制模块的接收电路运动控制模块的编码输入电路-接收器电路,实际上就是运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路。本糸统采用MAX3095接收器电路与正交编码器电缆-端子电阻匹配电路组合作为其接口电路。正交编码器输出6路RS-422／RS―485信号(A、 、B、B、INDEX和 ),通过电缆传送至运动控制模块的接收电路MAX3095。接收电路把RS-422信号转换为逻辑电平信号,并把信号送至运动控制模块或DSP或ASIC进行处理。接收电路必须对来自伺服系统的各种故障包括开路、短路、噪声等做出反应,即对来正交编码器输出中的开路、短路、噪声编码信号做出反应。图3 运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路图3是一个典型的运动控制模块的编码信号输入接收器电路(即运动控制模块与正交编码器输出之间的接口电路)。从正交编码器发出的信号通过双绞线传送到接收电路,每对互补信号线A、 或B、 之间跨与接一个150Ω电阻提供适当的端接。当发生电缆断裂或脱离等开路故障时,要使运动控制模块采取适当的动作,首先必须检测到这些故障。作为一种失效保护措施,当输入信号线开路时,MAX3095接收器会输出逻辑高。1kΩ偏置电阻使输入端“A”的电压至少比输入端“B”高200mV。当有输入端接电阻时,它们仍需保持失效保护输出。这个电路具有ESD防护、开路检测和输出短路保护,但不能检测输人短路。另一种改进的电路(图4)包含了2片MAX3098,每片都包含三路RS―422／RS-485接收器。图4 图3的改造电路各接收器均具有内置的故障检测、±15kV ESD(静电释放)保护和32Mbps的数据速率。而MAX3098E能检测接收器输入开路和短路故障,也能检测低电压差分信号和共模范围超限等其它故障。它的逻辑电平输出能够指示哪一路接收器输入发生了故障。这种直接的故障报告降低了软件开销,并将外部逻辑元件减到最少。任何一路正交编码器输出即控制模块的编码输入发生故障都会立即在相应输出发出逻辑高信号：ALARM A、ALARM B和ALARM Z。伺服系统移动缓慢时,会在正交编码器信号的过零区域产生瞬时故障,触发“假故障”。通过选择电容C-延迟的值,可将ALARM D输出(ALARM A、ALARM B和ALARM Z的逻辑或)延迟适当的时间。120Ω电阻为RS422电缆提供适当的端接。关于反馈编码器由于为实现精确定位,伺服系统必须有一个反馈信号使反馈形成闭环。而能提供这种反馈信号的装置包括光电编码器、旋转变压器和正交磁致伸缩线性位移传感器。光电编码器输出一个数字方波信号,包括正交(增量)型、绝对值型和伪随机型。一个典型的光电编码器包括光发射器、光接收器、输出原始模拟信号的编码轮。模拟信号被送至编码器的处理电路,转换为数字信号输出。信号输出方式有集电极开路输出和单端输出,逻辑电平为5V至24V。为了降低噪声干扰,最可靠的输出是互补、差分的RS-422。正交光电编码器输出的反馈信号有A、B、Z三种形式的脉冲。信号A和B来自编码器码轮并具有90&的相差。当A超前于B时,表明编码器是顺时针旋转的,反之,编码器为逆时针旋转。因而由这两个信号就可得到位置、方向和速度数据。信号Z表示电机转子的位置和编码器的轴是否转过360&。它还能校验信号A和B的误算。采用 RS-422接口时, 编码器提供互补的A、B和Z输出。绝对光电编码器采用的信号处理部件与正交光电编码器相似,只是它在每旋转一周时输出一个并行二进制字．一般是十二至十三位的BCD、格雷或自然二进制码,13位输出只用于低频响应(1200转/分输出12位;600转/分输出13位),但每转360&具有更精细的分辨率。这种类型的编码器很适于监测上电和掉电期间的轴的位置,因为和正交编码器不同的是,在编码器没有移动时,轴的位置也可通过编码输出读得。新型的伪随机光电编码器输出3个信号：A和B给出了方向和空间同步信号,另一个信号给出位置数据这种编码器需要有1&到2&旋转才能确定位置。旋转变压器是具有正弦和余弦信号输出的反馈编码器,通过伺服系统控制器的处理,可以从中获得速度和位置数据．当轴旋转时,旋转变压器的反馈信号能够提供绝对位置信息,但其低速性能较差．这种编码器的主要缺点是将信号转换为数字信号时,要对信号进行必要的处理,造价相对较高．正交型磁致伸缩线性位移传感器(LDT)是用来测量直线移动的反馈编码器／传感器,不适用于转动位置测量。它的工作原理是：LDT的线性位移杆带动磁铁的移动,磁铁作用于磁致伸缩导线,产生一个电流脉冲信号,再由一个拾取传感据检测这个脉冲信号-模拟位置信号．最后由LDT对它进行处理,转换为和正交编码器相似的数字输出信号A,B、和Z．结语直流无刷电机伺服系统是一个坚固的具有容错能力的运动反馈控制系统。该系统的接收电路必须对产生的各种故障做出预知的反应,为了预防编码器数据的噪声问题,还要合理地设计接收器电路的印刷电路板。应用时也要考虑正交编码器的信号电缆系统,包括接收器电路的端接。有了这些预防措施,就可以用设计出性能稳定、故障期间具有预知状态的运动控制反馈系统。 　　原帖地址：
　　回复内容：
广告招商电话：010-
&&&&推荐供应商
&&&&与本产品相关的动态
&&&&与本品牌相关的新闻动态
&&&&与本行业相关的动态
自动化网电话:010-【工作日9:00-17:30】
自动化网&版权所有 京ICP证020186号
电信业务审批[2002]字第340号函
京公网安备号
京ICP备号-1}