Verfahren und Vorrichtung zur Phasenkompensation für Motornullposition und Encoder-Nullposition
In der Ära von Industrie 4.0 konzentrierte sich der Staat auf die Modernisierung der Fertigung und die Entwicklung intelligenter High-End-Geräte. Servosteuerungssysteme spielen eine wichtige Rolle als direkte Leistungsträger in der Automatisierungstechnik und in intelligenten High-End-Geräten. Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) wurden aufgrund ihres hohen Wirkungsgrades, ihrer hohen magnetischen Dichte im Luftspalt, ihres hohen Leistungsfaktors, ihrer kompakten Struktur und ihres linearen Ansprechverhaltens in CNC-Werkzeugmaschinen, Robotern, bemannten Raumfahrzeugen, Inverter-Klimaanlagen usw. eingesetzt. Der Anlass ist weit verbreitet [1]. In dem Servoantriebs-Steuersystem kann die Genauigkeit der Phasenbeziehung zwischen dem Servomotor-Nullpunkt und dem Codierer-Nullpunkt genau erhalten werden, und der Servomotor kann normal starten. Die falsche Phasenbeziehung bewirkt, dass der PMSM nicht startet und der Rotor sich dreht und rüttelt. Andere unerwünschte Phänomene [2].
Um die Phasenbeziehung zwischen der Nullposition des Servomotors und der Nullposition des Encoders genau zu ermitteln, fasste Liu Jianwen die verschiedenen Phasenausrichtungsverfahren verschiedener Encoder zusammen. Diese Methoden sind hauptsächlich manuell ausgerichtet, und die grundlegenden Schritte der Ausrichtung sind [3]:
(1) Gleichstrom direkt in zwei beliebige Phasen des Motors einspeisen, um den Motorrotor an einer festen Position zu arretieren. Der elektrische Winkel der Verriegelungsposition des Motorrotors kann gemäß der Phasenfolge und der Richtung der Erregung bestimmt werden. Wenn beispielsweise der Gleichstrom durch die a-Phasenwicklung des Motors angetrieben wird und die b-Phase herausgewickelt wird, ist der Motorrotor an einer Position arretiert, bei der der elektrische Winkel –30 ° beträgt.
(2) Passen Sie die relative Position des Encoders und des Motorrotors manuell an, und verwenden Sie die Debugging-Tools, z. B. ein Oszilloskop, ein Gerät, das die Encoder-Feedback-Daten anzeigen kann. Beobachten Sie die Encoder-Nullmarke, wenn die Nullmarke auf der angezeigt wird Debugging-Tool. Die Encoderwelle ist am Rotor des Motors befestigt, um die Phasenausrichtung abzuschließen.
Diese manuelle Suche und Kalibrierung der Nullposition ist sehr aufwendig und beeinflusst die Konsistenz der Kalibriergenauigkeit des entsprechenden Gebernullpunkts. Daher wurden verschiedene Nullstellungsvorrichtungen für unterschiedliche Codiererauslegungen entwickelt. Wang Xinshe et al. Entwicklung eines phasenangepassten Servotreibers für Inkrementalgeber mit UVW-Hall-Signalen. Durch die Verwendung mehrerer Wahlschalter zur Steuerung des Phasenausrichtungsschritts und die Anzeige von Signalzuständen mit mehreren LEDs können die Encoderphase und der Rotor beliebig eingestellt werden. Die Magnetpolphase entspricht der Position und der Motor kann gezogen werden. Der Betrieb ist relativ einfach und die Produktionseffizienz und Phasengenauigkeit werden verbessert. Es wird jedoch überprüft, ob die Signale des Encoders vor der Nullkalibrierung korrekt sind, und das Nullkalibrierungsergebnis wird nicht überprüft. [4]]. Zhang Jingbo et al. Entwarfen einen speziellen Nullsteller, der inkrementelle und absolute Encoder unterstützt. Die Schnittstelle ist freundlich und die Parameter können eingestellt werden. Es wird jedoch nicht überprüft, ob die Gebersignale vor der Nullkalibrierung korrekt sind, und die Nullkalibrierungsergebnisse werden nicht durchgeführt. Überprüfung [5]. Daher weist das vorhandene Nullabgleichgerät noch einige Verbesserungen auf. Dieses Dokument verbessert hauptsächlich die Phasenkompensationsmethode für den absoluten Drehgebermotornullpunkt und den Drehgebernullpunkt.
