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應(yīng)用設(shè)計(jì)

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非原裝伺服編碼器如何調(diào)校

非原裝伺服編碼器如何調(diào)校

2012/12/7 11:27:50

    近日,在論壇里有個(gè)人請(qǐng)教,不是原裝處子的西門子伺服電機(jī),裝上伺服驅(qū)動(dòng)器就耍潑,一個(gè)勁的撲騰,到底如何從新安裝伺服電機(jī)的編碼器,如何檢測(cè)編碼器的位置,如何調(diào)整,需要的設(shè)備等。 下面我們就來具體的討論一下。     問題起由:伺服電機(jī)與減速齒輪箱直連垂直安裝,最近天氣溫度高,齒輪箱油封故障,齒輪油經(jīng)由軸滲漏入下方的伺服電機(jī),再?gòu)乃欧姍C(jī)電纜接口漏出來了,但是電機(jī)各項(xiàng)參數(shù)正常,電流,速度,力矩,溫度均正常。因?yàn)閷?duì)伺服的不了解,我們擔(dān)心這些漏油會(huì)降低伺服電機(jī)的壽命,故決定拆開電機(jī)清潔,不小心連編碼器也拆了,清潔電機(jī)后,原樣裝回,伺服驅(qū)動(dòng)器上電就轉(zhuǎn),而且轉(zhuǎn)速不均勻,空載靜置地面的電機(jī)固定頻率地相一個(gè)方向抖動(dòng),如果不用手按住,就會(huì)跳離地面!     問題分析:查看電機(jī)的結(jié)構(gòu)后,發(fā)現(xiàn)該三相交流永磁轉(zhuǎn)子電機(jī),定子類似于普通交流電機(jī),轉(zhuǎn)子為永磁體,轉(zhuǎn)子長(zhǎng)筒型,中有軸向孔洞,后軸端有一測(cè)速發(fā)電機(jī)形式的編碼器,外圈三相六線的,就是有三組繞組類似一般的交流電機(jī)的定子,但是后部有兩相集電環(huán)導(dǎo)流到內(nèi)圈繞組,內(nèi)圈也有一繞組,兩相,估計(jì)是勵(lì)磁用的。     這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)的伺服電機(jī)拆開后竟然就完全不能原裝裝回去了,怎么裝都不能正常運(yùn)行了,電機(jī)抖的厲害,西門子SIMODRIVE 611驅(qū)動(dòng)器有時(shí)有501,509,605等報(bào)警,一般都是501,報(bào)警內(nèi)容為轉(zhuǎn)子位置檢測(cè)過電流120%。     處理過程:經(jīng)過請(qǐng)教西門子的一些工程師和一些朋友,都反應(yīng)是編碼器安裝位置不對(duì)引起的,同時(shí)特意叮囑不能隨便拆編碼器和轉(zhuǎn)子的相對(duì)位置,但是都無法提供正確的編碼器從新安裝的方法,所以特來求教,希望有過這方面經(jīng)驗(yàn),知識(shí),的高手指點(diǎn)一二,多謝了!     解決辦法:     1 該電機(jī)在旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)部分有條隨意畫的線條,不知道該對(duì)那里,沒有明顯的對(duì)應(yīng)標(biāo)記,但是我松掉變壓器螺釘后,運(yùn)轉(zhuǎn)電機(jī),慢慢手動(dòng)旋轉(zhuǎn)變壓器也找到了比較好的運(yùn)轉(zhuǎn)位置,現(xiàn)在那個(gè)電機(jī)恢復(fù)了青春,在設(shè)備上無怨無悔地工作了     2 將編碼器的尾蓋打開,固定編碼器的連接片的位置要做個(gè)記號(hào)先將里面的M5螺絲拆下,然后用一個(gè)長(zhǎng)一點(diǎn)的全螺紋M6的螺絲旋進(jìn)去便可將編碼器頂出來。 編碼器的尾蓋拆開后里面圓孔的邊緣有個(gè)刻線。電機(jī)的尾部也有條刻線(與編碼器連接的部分),記好兩刻線的位置     3這電機(jī)應(yīng)是無刷電機(jī)了,所以編碼器檢測(cè)換向位置UVW,故不能隨意安裝了,現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)一般手一邊調(diào)節(jié)編碼器,一邊看電機(jī)電流,讓其在最小則是最佳位置,但往往由于手的抖動(dòng)或其他原因,不會(huì)在位置最佳,電機(jī)不能滿負(fù)荷或高速運(yùn)行,     正規(guī)的如下:     1.波形觀察法     適用于帶換相信號(hào)的增量式編碼器、正余弦編碼、旋轉(zhuǎn)變壓器。

    1) 以示波器直接觀察UV線反電勢(shì)波形過零點(diǎn)與傳感器的U相信號(hào)上升沿/Z信號(hào)、或Sin信號(hào)過零點(diǎn)、或Sin包絡(luò)信號(hào)過零點(diǎn)的相位對(duì)齊關(guān)系,以此方法可以將傳感器的上述信號(hào)邊沿或過零點(diǎn)對(duì)齊到-30度電角度相位;

    2) 以阻值范圍適當(dāng)?shù)娜齻€(gè)等值電阻構(gòu)成星形,接入永磁伺服電機(jī)的UVW動(dòng)力線,以示波器觀察U相動(dòng)力線與星形等值電阻的中心點(diǎn)之間的虛擬U相反電勢(shì)波形與與傳感器的U相信號(hào)上升沿/Z信號(hào)、或Sin信號(hào)過零點(diǎn)、或Sin包絡(luò)信號(hào)過零點(diǎn)的相位對(duì)齊關(guān)系,以此方法可以將傳感器的上述信號(hào)邊沿或過零點(diǎn)對(duì)齊到電角度相位0點(diǎn);

    2.轉(zhuǎn)子定向法     適用于帶換相信號(hào)的增量式編碼器、正余弦編碼、旋轉(zhuǎn)變壓器的波形對(duì)齊,或者絕對(duì)式編碼器和正余弦編碼、旋轉(zhuǎn)變壓器等按可提供單圈絕對(duì)位置數(shù)值信息對(duì)齊。

    1) 將U相接入低壓直流源的正極,V相接入直流源的負(fù)端,定向電機(jī)軸此后一邊調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,一邊以示波器觀察傳感器信號(hào),直到U相信號(hào)上升沿/Z信號(hào)、或Sin信號(hào)過零點(diǎn)、或Sin包絡(luò)信號(hào)過零點(diǎn)準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),以此方法可以將傳感器的上述信號(hào)邊沿或過零點(diǎn)對(duì)齊到 -30度電角度相位;也可以一邊調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,一邊設(shè)法觀察單圈絕對(duì)位置的數(shù)值信息,直到數(shù)據(jù)零位準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),以此方法也可以將傳感器的單圈絕對(duì)位置零點(diǎn)對(duì)齊到 -30度電角度相位;如果事先估算出 -30度電角度對(duì)應(yīng)的單圈絕對(duì)位置的數(shù)值,還可以調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,直到該數(shù)值準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),就可以將單圈絕對(duì)位置零點(diǎn)直接對(duì)齊到電角度相位0點(diǎn)(該方法可能比將在下一面 2 中總結(jié)的后一條方法精確度更好一些);當(dāng)然也完全可以不調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,而是簡(jiǎn)單地隨機(jī)安裝編碼器,把讀取到的單圈絕對(duì)位置信息作為初始安裝的偏置值,通過后續(xù)運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)單圈絕對(duì)位置信息和電角度相位零點(diǎn)的邏輯對(duì)齊,該方法的人工操作要求最低。

    2) 將U相接入低壓直流源的正極,將V相和W相并聯(lián)后接入直流源的負(fù)端,定向電機(jī)軸此后一邊調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,一邊以示波器觀察傳感器信號(hào),直到U相信號(hào)上升沿/Z信號(hào)、或Sin信號(hào)過零點(diǎn)、或Sin包絡(luò)信號(hào)過零點(diǎn)準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),以此方法可以將傳感器的上述信號(hào)邊沿或過零點(diǎn)對(duì)齊到電角度相位0點(diǎn);也可以一邊調(diào)整傳感器與電機(jī)的相對(duì)位置關(guān)系,一邊設(shè)法觀察單圈絕對(duì)位置的數(shù)值信息,直到數(shù)據(jù)零位準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn),以此方法也可以將傳感器的上述信號(hào)邊沿或過零點(diǎn)對(duì)齊到電角度相位0點(diǎn)。

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王靜
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