西门子伺服电机内置编码器技术分析 西门子伺服电机1FT603-1FT613,重新安装内置增量型编码器,ERN1387.001/020,必需进行编码器位置的调整,目的是为了使得电机的定子磁场位置与三相交流电的旋转磁场方向正交,从而达到伺服单元对电机的矢量控制目的,否则电机不转动或者飞车,在安装编码器时,要注意编码器的安装方向,即要将电机转轴上的刻线与编码器上的标记对齐即可。
请楼主注意,在调整垂直轴的伺服电机的内置增量型编码器时,将电机与联轴节脱开,放在水平位置,在断电情况下调整伺服电机的内置增量型编码器完了后,通电做实验,在正常情况下,Z轴加上使能,但并不按下“JOG”键时,z向电机是静止的,此时可以按下“JOG”键,即点动键,z向电机正常旋转,说明伺服电机的内置增量型编码器调整正确,否则,Z轴一旦加上使能,但并不按下“JOG”键时,z向电机飞车失控,说明Z伺服电机的内置增量型编码器调整有误,必须反复调整。
西门子伺服电机是西门子驱动控制系统中经常会使用的电机,一般搭配西门子变频器来进行驱动控制。西门子伺服电机在使用过程中个,会遇到编码器的相位对齐方式问题,本文下面就对西门子伺服电机编码器的相位对齐方式做一个介绍,为用户在使用时提供一些参考。
二、西门子伺服电机相位对齐方式
伺服电机正余弦编码器的相位对齐方式如下:
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。
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。
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,*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。
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。
原创作者:西门子PLC模块(中国)销售代理商