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 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 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 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: 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 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 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 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 反电势波形由低到高的过零点重合。