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SIEMENS湖北省十堰市(授权)西门子代理商——西门子华中总代理

更新时间
2024-11-26 07:00:00
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详细介绍


对于输出信号为方波信号的增量式编码器,除了两相正交方波脉冲输出信号A和B及零位信号Z外,还具备互差120°的电子换相信号U、V、W,U、V、W各自的每转周期数与电机转子的磁极对数一致。带换相信号的增量式编码器的U、V、W信号的相位与转子磁极相位的对齐方法如下 :

  • 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U信号和Z信号;

  • ③调整编码器转轴与电机轴的相对位置;

  • ④一边调整,一边观察编码器U信号跳变沿和Z信号,直到Z信号稳定在高电平上(在此默认Z信号的常态为低电平),锁定编码器与电机的相对位置关系;

  • ⑤来回扭转电机轴,手移开后,若电机轴每次自由回复到平衡位置时,Z信号都能稳定在高电平上,则对齐有效。

  • 对于带有C、D通道的编码器,除了具备上述正交的正、余弦信号外,还具备一对一圈只出现一个信号周期的相互正交的1V(峰峰值)的正弦型C、D信号,如果以C信号为正弦波,则D信号为余弦波。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juedui位置信息,比如每转2048个juedui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juedui值编码器。这种编码器的极点对齐方式如下 :

  • 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,手移开后,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。

  • 对于没有C、D通道的编码器,可以读取磁极位置处编码器实际反馈的位置值,然后将此值写到编码器内部的存储器中,如带EnDat模式的juedui值编码器中。

    对于旋转编码器,有正弦和余弦两组线圈(相差90°),在转子感应高频信号的同时随电机旋转并在定子上感应出正弦和余弦信号。根据正弦和余弦波形可以算出α角度,从而确定转子的位置,如下图所示。

    图片

    旋转变压器磁极位置对齐

    调整方法:示波器的一个通道连接旋变的定子电压信号,另一个通道连接编码器位置信号,用其他装置带动电机旋转,使电机处于发电状态,调整编码器位置使其处于定子电压的零点。另外,可以通过验证旋变的正弦信号包络过零点与电机的UV线反电动势波形由低到高的过零点重合的方式来对齐。

     


    编码器的倍频


    编码器的脉冲数决定着位置控制与速度控制的精度,对于2048脉冲的编码器,在不倍频的情况下,每个脉冲对应的精度为0.175°,因此,用此编码器回馈的位置精度肯定要大于0.175°,很难实现jingque定位。控制精度要求很高、反应速度要求很快的精密仪器伺服系统,编码器的分辨率要求更高。

    不管编码器的信号是正弦信号,还是脉冲信号,都可以对此信号进一步细分,也就是倍频。倍频是通过编码器信号的接收装置将编码器的每个脉冲进一步细分,通过正、余弦信号的高倍率细分技术,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。

    对于细分来说,也存在着误差。细分的误差不但影响电机的定位精度,还会给电机带来高频的噪声信号。例如,在约翰内斯·海德汉撰写的《满足伺服驱动高动态性能的旋转编码器》一文中就对细分误差影响作了进一步的分析。

     


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