[发明专利]混合步进电机初始位置获取方法、驱动器及步进伺服系统

说明书

本发明公开了一种混合步进电机初始位置的获取方法、驱动器及步进伺服系统，应用于步进伺服系统中的驱动器，包括：在步进伺服系统上电且步进电机的转子静止后，从一个预先定义的电角度开始，按照预设间隔电角度从不同的电角度位置向步进电机的定子注入一个固定脉冲宽度的矢量电压，直至遍历完一整个360度电角度；在每次向步进电机的定子注入矢量电压的同时，均采集电机定子绕组产生的电流脉冲信号；从所有电流脉冲信号中确定幅度最大的电流脉冲信号，并得到幅度最大的电流脉冲信号对应的电压注入电角度，并将电压注入电角度的位置确定为步进电机的初始位置。可见，相比于硬件获取方式，本申请的软件获取方式更为简单，容易实施，且不耗费系统成本。

技术领域

本发明涉及混合式步进伺服领域，特别是涉及一种混合步进电机初始位置的获取方法、驱动器及步进伺服系统。

背景技术

目前，步进伺服系统包括驱动器和步进电机，在步进伺服系统上电启动时，需要获取步进电机的初始位置。现有技术中，有两种获取步进电机初始位置的方式：第一种，在步进电机的定子上安装霍尔传感器，用来检测步进电机的初始位置。第二种，在步进伺服系统中安装与步进电机适配的编码器，借助编码器的光刻码盘获取步进电机的初始位置。但是，常用的步进电机的极对数较多，比如50对极，该情况下每个极对位置只有7.2度(360度/50)，位置较小难以安装霍尔传感器；若选用第二种方式，则需要在编码器上设计50极的换相信号，设计较为复杂，难以实施，所以通常改为安装绝对值的编码器，其无需设计50极的换相信号，但价格昂贵，增加系统成本。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域的技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合步进电机初始位置的获取方法、驱动器及步进伺服系统，相比于硬件获取步进电机初始位置的方式，本申请的软件获取方式更为简单，容易实施，且不耗费系统成本。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种混合步进电机初始位置的获取方法，应用于步进伺服系统中的驱动器，包括：

在所述步进伺服系统上电且步进电机的转子静止后，从一个预先定义的电角度开始，按照预设间隔电角度从不同的电角度位置向所述步进电机的定子注入一个固定脉冲宽度的矢量电压，直至遍历完一整个360度电角度；

在每次向所述步进电机的定子注入矢量电压的同时，均采集电机定子绕组产生的电流脉冲信号；

从所有电流脉冲信号中确定幅度最大的电流脉冲信号，并得到幅度最大的所述电流脉冲信号对应的电压注入电角度，并将所述电压注入电角度的位置确定为所述步进电机的初始位置。

优选地，在所述步进伺服系统上电且步进电机的转子静止之后，在从一个预先定义的电角度开始之前，该获取方法还包括：

执行预设驱动器自检程序以验证驱动功能是否正常；

若正常，则执行从一个预先定义的电角度开始的步骤；若不正常，则在工作人员断电检修完成后返回执行所述步进伺服系统上电且步进电机的转子静止的步骤。

优选地，所述步进电机的转子静止的过程具体为：

通过在所述步进伺服系统中所设置的抱闸刹车机构锁住所述步进电机的转子，以使其保持静止状态。

优选地，所述预设间隔电角度具体为60度电角度。

优选地，所述矢量电压的固定脉冲宽度具体为1μs。

优选地，该获取方法还包括：

根据所述初始电角度启动所述步进电机以使其转动，并实时检测所述步进电机对应的编码器直至其Z信号出现；

当所述编码器的Z信号出现时，从自身存储的厂商数据中查找所述Z信号对应的电角度；