直线同步电机初始磁场位置检测方法.pdfVIP

直线 同步 电机初始磁场位置检测方法 口 郭凤仙 口 宋 果 口 肖智明 上海开通数控有限公司 上海 200233 摘 要：直线电机在直线运动和重复定位精度高的机器人 中有着广泛 的应用．如两轴直线 电机组成的点胶机器人、搬 运机器人等。电机的位置检测在 电机控制 中是十分重要 的，特别是 需要根据精确转子位置控制 电机运动状态的应用场合 ， 如位置伺服系统。传统 的位置检测方法一般根据装在 电机轴上的光电编码器的反馈信号计算得 出的．光电编码器通过读 取光 电编码盘上的图案或编码信息来表示电机转子的位置信息。根据光电编码器的工作原理可以将光电编码器分为绝对 式光 电编码器与增量式光 电编码器 ，直线 电机一般都采用光栅尺 ，只有 AB正交脉冲反馈 。该文的 目的就是提供一种没有 U、 、 和 Z脉 冲反馈的增量式编码 器的电机初始磁场位置检测 方法 关键词 ：直线电机 机器人 编码器 磁场位置检测 中图分类号：TP23 文献标识码：B 文章编号 ：1000—4998f2013)07—0040～02 对工业 机 器人 用 的电动机 ，要 求 有最 大功 率质 量 很 大 的作用 ，在 对直 流无刷 电机 和交 流 同步 电机 的控 比和扭矩 惯量 比 、高起 动转矩 、低 惯量 和较 宽 广且平 滑 制过程 中 ，在未 找到光 电编码 器 的零 位脉 冲时 ，如 果 没 的调 速 范 围 。特 别是 机器 人末端 执行 器 (手爪 )，应采 用 有 、 、 脉 冲信 号 的反 馈 ，就 很容 易造 成被 控 电机 体 积 、质量 尽 可能 小 的电动机 ，尤其 是 在 快速 响 应 时 ． 的失 步 。 伺 服 电动 机必 须具 有较 高 的可靠 性 和稳定 性 ，并 且具 传 统 位 置 的检 测 方 法 就 是 利用 编 码 器 反馈 的 u、 有较 大 的短 时 过载 能力 ，这 是伺 服 电动机 在 工业 机器 、 W 信号 来估 算初 始 电机 的磁 场位 置 。等 找到 z脉 冲 人 中应用 的先 决条 件 。直线 电机 特点 在 于无需 中间转 时 ，再 精确 定位 。此 种方 法 缺点 ：硬 件线 多 ，需 要 有 、 换机 构便 可 以直接 产生 直线 运动 ，这 样 大大 简化 了机 U、 、 、 、W 共 6根 线 ，若 连接 不 良，容 易产 生初 始 位 械结 构 ，减 少 了运 动惯量 ，动 态响 应性 能 和定位 精度 大 置读取 错误 ，可靠 性差 。 大提 高 ，同时也 提 高 了可靠性 ，系 统 的精度 取 决于 位置 1 直线同步 电机初始磁场位置检测方法 检 测元 件 。 在 增量 式 光 电编码 器 中除 了零 脉 冲 和相 位 差 90。 直线 同步 电机初 始磁场 位 置检测 方 法 ：为避 免 以 的A 、B脉 冲信号 以外 ，还有 可 以用 来监 测 电机 磁 场初 上缺 点 ，在初 始 磁场位 置检 测 时 ．无需 编 码器 反馈 读 取 始 位置 的 、 、W 信号 。 、 、W 信号对 于直 流无 刷 电 任何 位置 信息 ．只要 上 电时主 动让 电机 停在 0电角 度 机 和交 流永磁 同步 电机 的磁 场位 置 的监测 与 控制 有着 的位 置 。结 合 图 1可 以得知 ，在 0电角度 时 ，u相 的 电 流 为 0．I，相 电流 和 相相 反 。由图 2逆变 电路 可 知 ． 国家 863高新技术发展项 目(编号：2011AA04A105) 收稿 日期 ：2013年3月 只要 和 ．导通 ， 电流 就从 流 到肋 ’( 相 正 电 发 出可 靠性 强 ，适 用范