[发明专利]伺服自整定电机编码器零点的方法及其系统

说明书

本发明涉及电机领域，公开了一种伺服自整定电机编码器零点的方法及其系统，包含以下步骤：在电机初次使用时，伺服器在抱闸状态下根据该电机的负载，向该电机输出平衡力矩；控制抱闸制动器松闸；在松闸状态下，对电机输出力矩，获取电机转子位置和编码器零点位置的相对位置值；将获取的相对位置值，作为电机的编码器偏移角。使得电机在具有负载情况下，也能完成编码器零点校正，降低伺服厂商使用电机的难度，提高驱动器和电机的通用性和无缝互换性，实现驱动器对不同品牌编码器零点整定的兼容性。

技术领域

本发明涉及电机领域，特别涉及伺服自整定电机编码器零点的方法及其系统。

背景技术

在伺服控制中，编码器是电机转子的位置和转速的检测装置，对于伺服系统的闭环控制至关重要。尤在电机磁场定向控制Field Oriented Control(简称FOC)中，需要时刻知道电机定子UVW线圈与电机转子之间的夹角θ(通常是采用U相与电机转子之间的夹角)，使d轴励磁分量和q轴出力分量合理解耦，以获得最佳的出力效果，即“类直流特性”。此角度通常是通过装在电机转子上的反馈装置编码器获得。然而，要准确的知道某一时刻电机定子线圈U相与电机转子之间的夹角，就需要知道此时电机转子所在的位置(即编码器的位置反馈)以及U相与编码器零点位置之间的夹角。其中，电机转子所在的位置可由编码器实时反馈获得；U相与编码器零点位置之间的夹角就需要通过各种方法提前获得。

现有技术中，电机定子U相与编码器零点位置之间的夹角获得方法有：

1、伺服电机生产时对编码器零点与电机定子U相线圈进行校准。

2、安装到最终的设备上之前，对电机编码器零点需要先空载校正完成后配置成伺服参数。

以上方法存在如下的问题：

1、增加了电机厂商生产电机时编码器安装的工序和难度。

编码器安装时，需要将电机转子位置和编码器零点位置调整到一定的相对位置关系才能固定，这对编码器固定时的位置精度具有较高的要求，增加了电机厂商进行编码器安装时工序和难度。

2、增加了伺服厂商使用电机时的难度，降低了驱动器和电机的通用性和无缝互换性。

伺服厂商在使用电机时首先需要知道电机厂商记录下来的电机转子位置和编码器零点的相对位置值，然而不同电机厂商生产的电机的这个相对位置值往往是不同的，这就要求伺服厂商在使用不同的电机时需要知道不同电机的位置角；并且在更换电机或者驱动器时，还需要重新配置相应的位置值，增加了伺服厂商使用电机时的难度，也降低了驱动器和电机的易用性和无缝互换性。

3、只能空载整定，对于已经安装，带负载的电机无法完成编码器零点整定。

由于电机编码器零点需要先空载校正完成后配置成伺服参数，才能安装到最终的设备上。对于已经安装在设备上的电机无法完成编码器零点的校正(尤其对于机器人或者提升设备等具有垂直性负载的场合)，这就增加了系统集成的要求和难度。

4、驱动器兼容性较差。

单个驱动器进行电机编码器零点校正只对对应的电机有效，无法实现对不同品牌电机编码器零点整定的兼容性，降低了驱动器的通用性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种伺服自整定电机编码器零点的方法及其系统，使得即使电机在具有负载情况下，也能完成编码器零点校正，降低伺服厂商使用电机的难度，提高驱动器和电机的通用性和无缝互换性，实现驱动器对不同品牌编码器零点整定的兼容性。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种伺服自整定电机编码器零点的方法，包含以下步骤：在电机初次使用时，伺服器在抱闸状态下根据该电机的负载，向该电机输出平衡力矩；控制抱闸制动器松闸；在松闸状态下，对电机输出力矩，获取电机转子位置和编码器零点位置的相对位置值；将获取的相对位置值，作为电机的编码器偏移角。