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编码器的校对办法

2017-03-24 03:26分类:机械维修 阅读:

  一、增量式编码器的相位对齐办法
  在此议论中,增量式编码器的输出信号为方波信号,又可以分为带换信赖号的增量式编码器和通常的增量式编码器,通常的增量式编码用具有两相正交方波脉冲输出信号A和B,以及零位信号Z;带换信赖号的增量式编码器除具有ABZ输出信号外,还具有互差120度的电子换信赖号UVW,UVW各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一同。带换信赖号的增量式编码器的UVW电子换信赖号的相位与转子磁极相位,或曰电视点相位之间的对齐办法如下:
  1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额外电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡方位;
  2.用示波器查询编码器的U信赖号和Z信号;
  3.调整编码器转轴与电机轴的相对方位;
  4.一边调整,一边查询编码器U信赖号跳变沿,和Z信号,直到Z信号安稳在高电平上(在此默许Z信号的常态为低电平),断定编码器与电机的相对方位联络;
  5.来回改动电机轴,甩手后,若电机轴每次安闲回复到平衡方位时,Z信号都能安稳在高电平上,则对齐有用。
  撤掉直流电源后,验证如下:
  1.用示波器查询编码器的U信赖号和电机的UV线反电势波形;
  2.翻滚电机轴,编码器的U信赖号上升沿与电机的UV线反电势波形由低到高的过零点重合,编码器的Z信号也出如今这个过零点上。
  上述验证办法,也可以用刁难齐办法。
  需求留心的是,此刻增量式编码器的U信赖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,因而这么对齐后,增量式编码器的U信赖号的相位零点与电机U相反电势的-30度相位点对齐,而电机电视点相位与U相反电势波形的相位一同,所以此刻增量式编码器的U信赖号的相位零点与电机电视点相位的-30度点对齐。
  有些伺服公司习气于将编码器的U信赖号零点与电机电视点的零点直接对齐,为抵达此意图,可以:
  1.用3个阻值持平的电阻接成星型,然后将星型联接的3个电阻别离接入电机的UVW三相绕组引线;
  2.以示波器查询电机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.依据操作的便当程度,调整编码器转轴与电机轴的相对方位,或许编码器外壳与电机外壳的相对方位;
  4.一边调整,一边查询编码器的U信赖号上升沿和电机U相反电势波形由低到高的过零点,终究使上升沿和过零点重合,断定编码器与电机的相对方位联络,完毕对齐。
  由于通常增量式编码器不具有UVW相位信息,而Z信号也只能反映一圈内的一个点位,不具有直接的相位对齐潜力,因而不作为本议论的论题。
  二、必定式编码器的相位对齐办法
  必定式编码器的相位对齐关于单圈和多圈而言,纷歧样不大,正本都是在一圈内对齐编码器的查看相位与电机电视点的相位。前期的必定式编码器会以独自的引脚给出单圈相位的最高位的电平,运用此电平的0和1的翻转,也可以完毕编码器和电机的相位对齐,办法如下:
  1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额外电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡方位;
  2.用示波器查询必定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方位;
  4.一边调整,一边查询最高计数位信号的跳变沿,直到跳变沿准确出如今电机轴的定向平衡方位处,断定编码器与电机的相对方位联络;
  5.来回改动电机轴,甩手后,若电机轴每次安闲回复到平衡方位时,跳变沿都能准确复现,则对齐有用。
  这类必定式编码器如今现已被选用EnDAT,BiSS,Hyperface等串行协议,以及日系专用串行协议的新式必定式编码器广泛替代,因而最高位信号就不符存在了,此刻对齐编码器和电机相位的办法也有所改动,其间一种十分有用的办法是运用编码器内部的EEPROM,存储编码器随机设备在电机轴上后实测的相位,详细办法如下:
  1.将编码器随机设备在电机上,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绕组通以小于额外电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡方位;
  3.用伺服驱动器读取必定编码器的单圈方位值,并存入编码器内部记载电机电视点初始相位的EEPROM中;
  4.对齐进程完毕。
  由于此刻电机轴已定向于电视点相位的-30度方向,因而存入的编码器内部EEPROM中的方位查看值就对应电机电视点的-30度相位。尔后,驱动器将恣意时刻的单圈方位查看数据与这个存储值做差,并依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视点相位。
  这种对齐办法需求编码器和伺服驱动器的支撑和协作方能完毕,日系伺服的编码器相位之所以不便当利利当当利当当当当当当当当当利当利利当利利当利当当当当利当利当利利当利利当利利当于终究用户直接调整的根柢要素就在于不愿向用户供应这种对齐办法的功用界面和操作办法。这种对齐办法的一大利益是,只需向电机绕组供应断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视点联络,因而编码器可以以恣意初始视点直接设备在电机上,且无需精密,乃至简略的调整进程,操作简略,技能性好。
  假定必定式编码器既没有可供运用的EEPROM,又没有可供查看的最高计数位引脚,则对齐办法会相对凌乱。假定驱动器支撑单圈必定方位信息的读出和闪现,则可以思考:
  1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额外电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡方位;
  2.运用伺服驱动器读取并闪现必定编码器的单圈方位值;
  3.调整编码器转轴与电机轴的相对方位;
  4.经过上述调整,使闪现的单圈必定方位值充沛挨近依据电机的极对数折算出来的电机-30度电视点所应对应的单圈必定方位点,断定编码器与电机的相对方位联络;
  5.来回改动电机轴,甩手后,若电机轴每次安闲回复到平衡方位时,上述折算方位点都能准确复现,则对齐有用。
  假定用户连必定值信息都无法取得,那么就只能仰仗原厂的专用工装,一边查看必定方位查看值,一边查看电机电视点相位,运用工装,调整编码器和电机的相对角方位联络,将编码器相位与电机电视点相位彼此对齐,然后再断定。这么一来,用户就愈加无从自行处理编码器的相位对齐疑问了。
  自个引荐选用在EEPROM中存储初始设备方位的办法,简略,有用,习气性好,便于向用户翻开,以便用户自行设备编码器,并完毕电机电视点的相位整定。
  三、正余弦编码器的相位对齐办法
  通常的正余弦编码用具有一对正交的sin,cos 1Vp-p信号,恰当于方波信号的增量式编码器的AB正交信号,每圈会重复许很多多个信号周期,比方2048等;以及一个窄幅的对称三角波Index信号,恰当于增量式编码器的Z信号,一圈通常出现一个;这种正余弦编码器本质上也是一种增量式编码器。另一种正余弦编码器(比方ERN1387)除了具有上述正交的sin、cos信号外,还具有一对一圈只出现一个信号周期的彼此正交的1Vp-p的正弦型C、D信号,假定以C信号为sin,则D信号为cos,经过sin、cos信号的高倍率细分技能,不只可以使正余弦编码器取得比初始信号周期更为细密的名义查看分辩率,比方2048线的正余弦编码器经2048细分后,就可以抵达每转400多万线的名义查看分辩率,其时很多欧美伺服厂家都供应这类高分辩率的伺服体系,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,还可以供应较高的每转必定方位信息,比方每转2048个必定方位,因而带C、D信号的正余弦编码器可以视作一种仿照式的单圈必定编码器。
  选用这种编码器的伺服电机的初始电视点相位对齐办法如下:
  1.用一个直流电源给电机的UV绕组通以小于额外电流的直流电,U入,V出,将电机轴定向至一个平衡方位;
  2.用示波器查询正余弦编码器的C信号波形;
  3.调整编码器转轴与电机轴的相对方位;
  4.一边调整,一边查询C信号波形,直到由低到高的过零点准确出如今电机轴的定向平衡方位处,断定编码器与电机的相对方位联络;
  5.来回改动电机轴,甩手后,若电机轴每次安闲回复到平衡方位时,过零点都能准确复现,则对齐有用。
  以上仅仅有些编码器的校对办法,需求完全准确调整还有看详细类型的厂家的阐明计划书,鉴于才调疑问,短少的本地敬请给位专家纠正。

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