專利名稱：永磁同步電動機上的增量式光電碼盤安裝位置自動檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種安裝在永磁同步電動機上的增量式光電碼盤的安裝位置的自動檢測方法。
背景技術：
目前，增量式光電碼盤檢測精度高、價格低，輸出信號比較平滑，幅值也不受電動機轉速的影響，因此已廣泛用于高性能的永磁同步電動機矢量控制系統中。但是現在的伺服驅動器不能夠自動檢測到安裝在永磁同步電動機上的增量式光電碼盤的安裝位置，只能通過調整使碼盤安裝在特定的位置，即碼盤安裝不能是任意的，否則電動機就不能夠正常運轉。調整碼盤安裝位置的操作也很麻煩，首先要用另一臺電動機低速拖動永磁式同步電動機，然后用示波器測量碼盤C脈沖信號和定子空載感應電動勢，調整碼盤安裝位置使C脈沖信號與定子空載感應電動勢形成要求的對應相位關系。這種調整的方法不但操作麻煩而且定位精度不高。另外，不同電機制造廠家的碼盤安裝定位位置往往不同，因此伺服驅動器就不能匹配不同電機制造廠家的永磁同步電動機。
發明內容
本發明要解決的就是現有永磁同步電動機在調整增量式光電碼盤安裝位置時操作麻煩且定位精度不高的問題，同時也為了解決伺服驅動器不能匹配不同電機制造廠家的永磁同步電動機的問題。
為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案由伺服驅動器給永磁同步電動機的定子U、V、W三相繞組通入一個低頻的三相正弦波電流，使永磁同步電動機向一個方向旋轉。用一個二進制可逆計數器對增量式光電碼盤的A、B正交脈沖信號的上升沿和下降沿進行計數，并且用增量式光電碼盤的C脈沖信號作為二進制可逆計數器的清零信號。當伺服驅動器檢測到增量式光電碼盤的C脈沖信號后繼續使永磁同步電動機旋轉，直到定子U相繞組的電流到達90°相位時，保持三相電流不變使得永磁同步電動機的轉子固定在定子U相繞組的軸線上。此時二進制可逆計數器的計數值就表示定子U相繞組軸線相對于增量式光電碼盤的C脈沖信號的位置，也就是永磁同步電動機的轉子相對于增量式光電碼盤的C脈沖信號的位置。折算成電角度＝(計數值÷(碼盤線數×4÷極對數))×360°。
本發明的有益效果是在不需要使用示波器測量碼盤C脈沖信號和定子空載感應電動勢的條件下，本發明可以使伺服驅動器自動檢測到永磁同步電動機上的增量式光電碼盤的安裝位置。
圖1是本發明的原理圖。
圖中1)伺服驅動器，2)二進制可逆計數器，3)永磁同步電動機，4)增量式光電碼盤。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
在圖1中，采用異步拖動的方法，由伺服驅動器(1)給永磁同步電動機(3)的定子U、V、W三相繞組通入一個頻率低于5Hz的三相正弦波電流，使永磁同步電動機(3)向一個方向旋轉。用二進制可逆計數器(2)對增量式光電碼盤(4)的A、B正交脈沖信號的上升沿和下降沿進行計數，并且用增量式光電碼盤的C脈沖信號作為二進制可逆計數器(2)的清零信號。當伺服驅動器(1)檢測到增量式光電碼盤(4)的C脈沖信號后繼續使永磁同步電動機(3)旋轉，直到定子U相繞組的電流到達90°相位時，保持三相電流不變使得永磁同步電動機(3)的轉子固定在定子U相繞組的軸線上。此時二進制可逆計數器(2)的計數值就表示永磁同步電動機(3)的轉子相對于增量式光電碼盤(4)的C脈沖信號的位置。
假設永磁同步電動機的極對數為2，碼盤線數為2048，那么電動機每轉360°電角度，碼盤應發出2048×4÷2＝4096個脈沖，因此要用12位二進制可逆計數器。如果此時二進制可逆計數器的計數值為512，那么永磁同步電動機的轉子相對于增量式光電碼盤的C脈沖信號的電角度就等于(512÷4096)×360°＝45°。
權利要求
1.一種永磁同步電動機上的增量式光電碼盤安裝位置自動檢測方法，其特征是包括如下步驟1)由伺服驅動器給永磁同步電動機的定子三相繞組通入一個低頻率的三相正弦波電流，使永磁同步電動機向一個方向旋轉；2)用一個二進制可逆計數器對增量式光電碼盤的A、B正交脈沖信號的上升沿和下降沿進行計數，并且用增量式光電碼盤的C脈沖信號作為二進制可逆計數器的清零信號；3)當伺服驅動器檢測到增量式光電碼盤的C脈沖信號后繼續使永磁同步電動機旋轉，直到定子U相繞組的電流到達90°相位時，保持三相電流不變使得永磁同步電動機的轉子固定在定子U相繞組的軸線上；此時二進制可逆計數器的計數值就表示定子U相繞組軸線相對于增量式光電碼盤的C脈沖信號的位置，也就是永磁同步電動機的轉子相對于增量式光電碼盤的C脈沖信號的位置。
2.如權利要求1所述的永磁同步電動機上的增量式光電碼盤安裝位置自動檢測方法，其特征是采用異步拖動的方法由伺服驅動器給永磁同步電動機的定子三相繞組通入低頻率的三相正弦波電流。
3.如權利要求1或2所述的永磁同步電動機上的增量式光電碼盤安裝位置自動檢測方法，其特征是步驟1)所述的低頻電流的頻率是低于5Hz的電流。
全文摘要
一種永磁同步電動機上的增量式光電碼盤安裝位置自動檢測方法，由伺服驅動器給永磁同步電動機的定子三相繞組通入一個低頻的三相正弦波電流，使電動機向一個方向旋轉。用一個二進制可逆計數器對增量式光電碼盤的A、B正交脈沖信號進行計數，并且用碼盤的C脈沖信號作為可逆計數器的清零信號。當伺服驅動器檢測到碼盤的C脈沖信號后繼續使電動機旋轉，直到定子U相繞組的電流到達90°相位時，保持三相電流不變使得電動機轉子固定在定子U相繞組的軸線上。此時可逆計數器的計數值就表示電動機的轉子相對于碼盤的C脈沖信號的位置。本發明使得增量式光電碼盤安裝可以是任意的，伺服驅動器能夠自動檢測到碼盤的安裝位置。
文檔編號H02P21/00GK1601890SQ20041006509
公開日2005年3月30日 申請日期2004年10月22日 優先權日2004年10月22日
發明者王帆, 王曉偉 申請人:南京埃斯頓工業自動化有限公司