1、DD电机/直线电机 磁极位置检测分析,1 永磁同步电机工作原理,1.1 电机结构示意-发电机运行:普通同步电机一般用作发电机由原动机(汽轮机、水轮机、风力等)带动电机转子旋转输出电压及频率如下:同步电机最大的特点:转子磁场与定子磁场保持严格同步,1 永磁同步电机工作原理,1.2 电机结构示意-电动机运行:同步电机如果作为电动机运行,也需要符合以上公式此时的f表示旋转磁场的频率与转速之间的关系,而电压E0表示外加定子电压的大小。转速n=60*f/p 当p=1,f=50时候,则n=3000。当p=2、4 ,f=50时候,则n=1500、750。,1 永磁同步电机工作原理,1.3 电机结构示意-直线
2、电机:直线电机则是将旋转电机沿着中心线切开,拉直,平铺。,1 永磁同步电机工作原理,1.4 电机结构示意-磁极位置:定子三相电流形成旋转磁场,转速为n,转子转速为n,与定子同步运行。在转子1对磁极之间的距离为电角度360度。对于普通同步电机,在运行的时候需要 利用另一台异步电机 将此电机转子拖动到同步速度(空载), 然后再在定子线圈加入三相交流电, 使之同步运行,然后断开拖动的异步电机。而伺服同步电机,由于是变频控制, 不需要外加一台异步电机。 但是需要随时监测转子位置(电角度),2 永磁同步电机磁极位置,2.1 磁极位置展开图:,2 永磁同步电机磁极位置,2.1 常规伺服电机编码器信号:FA
3、NUC 交流伺服电机使用C1,C2,C4,C8信号进行转子位置的绝对编码(格雷码),使用0-16数字细分360度的一对磁极位置(1=22.5)。,2 永磁同步电机磁极位置,2.1 常规伺服电机编码器信号:FANUC 交流伺服电机用的编码器码盘实物图,2 永磁同步电机磁极位置,2.2 常规伺服电机编码器AMR基准点:2.2.1 首先,确保编码器定子、转子与电机的定子、转子按照正确的标记安装(导向槽),2 永磁同步电机磁极位置,2.2 常规伺服电机编码器AMR基准点:2.2.2其次,编码器码盘的Z相信号与AMR(C1、C2、C4、C8)信号之间相位差为零此时(AMR0=Z),AMR OFFSET=
4、0,2 永磁同步电机磁极位置,2.3 DD电机/直线电机编码器信号:2.3.1 对于Dis电机来说,电机定子、转子、编码器的安装有如下要求:,2 永磁同步电机磁极位置,2.3 DD电机/直线电机编码器信号:2.3.1 对于Lis电机来说,电机定子、转子、编码器的安装有如下要求以增量编码器为例(需要配备Pole sensor):,2 永磁同步电机磁极位置,2.4 DD电机/直线电机编码器检测到的磁极位置:2.4.1 对于Dis/Lis电机来说,电机定子、转子、编码器的相对位置按照要求安装完毕后,还无法保证Pole sensor的0信号(AMR0)与编码器z信号严格对应,存在一定的偏差。如下图:A
5、MR offset=A 问题引入:如何测出这个偏差A,就是我们磁极位置检测需要解决的问题,2 永磁同步电机磁极位置,2.5 DD电机/直线电机磁极位置检测:2.5.1 手动进行磁极位置检测:系统将检测到的AMR 偏差保存到诊断号353中,2 永磁同步电机磁极位置,2.5 DD电机/直线电机磁极位置检测:2.5.2 系统功能“磁极位置检测功能”,用来实现自动检测磁极位置(也及通过伺服软件来自动测量AMR 的偏差量(A值),然后自动设定到参数中)。,2 永磁同步电机磁极位置,2.5 DD电机/直线电机磁极位置检测:2.5.3 磁极位置检测功能注意事项:2.5.3.1 首先在安装编码器/光栅尺的时候
6、,必须安装要求对准标记。2.5.3.2 其次,确认电机三相动力线顺序有右边6种组合,只有一种连接方式是正确的。,2 永磁同步电机磁极位置,2.5 DD电机/直线电机磁极位置检测:2.5.3 磁极位置检测功能注意事项:2.5.3.3 磁极位置检测与某些功能有冲突。如:分度台功能与DD电机磁极位置检测功能冲突2.5.3.4 确认伺服参数设定如:速度增益设定太小或实际速度增益太小,无法完成磁极位置检测2.5.3.5 确认编码器(光栅尺)反馈信号如:手动推动该轴一段距离,测量移动距离是否正确。2.5.3.6 确认编码器(光栅尺)反馈信号抗干扰措施需要做好屏蔽及接地处理,否则会导致检测位置不准,或无法完成磁极位置检测。,2 永磁同步电机磁极位置,2.5 DD电机/直线电机磁极位置检测:2.5.3 磁极位置检测功能注意事项:2.5.3.7 确认相关PMC信号。如:RPREQ(G135), RPDET(F158),RPFIN(F159),SVOFF(G126)2.5.3.8 确认磁极检测相关参数设定如: 2213#7,2139,等,谢 谢,