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详解式编码器的相位对齐方式
发布时间:2014-01-08   点击次数:903次
  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。早期的式编码器会以单独的引脚给出单圈相位的zui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、用示波器观察编码器的zui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zui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。
  
  这类式编码器目前已经被编码器生产厂家采用EnDAT,BiSS,Hyperface等串行协议,以及日系专用串行协议的新型式编码器广泛取代,因而zui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zui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。
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