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步科伺服电机参数设定原理(一)
发布时间:2022-07-15        浏览次数:816        返回列表
  一、电机型号(0x641001)
Motor code有两种形式,分别为ASCII以及Hex形式代码。ASCII码形式电机代码命名由电机和编码器类型+电机功率大小决定,比如SMS系列Nikon多圈编码器决定电机代码的***个字符为Z,200W电机则Motor code为Z0,400W电机Motor code为Z1。Hex形式的电机代码由ASCII转十六进制得出,比如字符Z1转为十六进制315 A,转换为Hex形式的电机代码以方便面板输入。当第二个字符为N表示使用驱动器内部eeprom默认的电流环数据(比如KN,JN,YN,增量式的为NC),为X表示驱动器根据输入的相电感相电阻以及反向电动势自动计算电流环参数(比如KX,JX,YX,BX,增量式的为XX)。目前DX和DY都用于直线电机,DY是在DX的基础上将编码器信号取反,等效于UV换相。
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二、反馈类型(0x641002)
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由于增量式编码器包含UVW以及ABZ信号,反馈类型为11。

通讯式编码器的反馈类型为40,

当电机没有校正又有霍尔信号,就可以通过bit6,通过霍尔信号的W相***找励磁
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异或门通过两个接收端判断高低电平,不同时候为1,相同时候为0。当两个输入信号相同时判断编码器线断或未连接。
三、反馈精度(0x641003)
电机旋转一圈编码器输出的脉冲数。

增量式编码器电机的周期为2500PPR,由于驱动器对反馈信号进行了四倍频电路处理,因此增量式编码器电机反馈精度为10000inc/r。

通讯式编码器由于分辨率比较高,比如17位、20位、23位等等,由于反馈精度过高容易造成位置溢出,驱动器在位置环中将编码器分辨率限制到反馈精度的数值,但速度环中使用的还是完整的分辨率,位置环的限制不影响速度环的使用。在速度环中,分辨率越高编码器反馈的速度精度越高,速度检测误差越小。用户可以直接在电机配置中更改这个数据,但是只能是2^n。

直线电机的反馈精度就是两个相邻同性磁极之间的脉冲数。

Z相编码器信号:不同厂家Z信号宽度不同。当配置第三方电机时,电机的Z相信号宽度与驱动器要求不符会导致驱动器报编码器计数错误。这时可以通过调整索引信号宽度(64101C)来调整。



四、反馈周期(0x641004)
对于旋转电机增量式编码器来讲,就是电机转一圈的脉冲数。因为电机一圈只有一个Z信号

对于直线电机的增量式编码器,这个数据是两个Z信号之间的脉冲数。部分直线电机是不带Z信号的,这种直线电机将反馈周期设置为0即可。

对于通讯式编码器来讲,这个数据用于定义编码器的类型,比如0x11617,前面的1用于定义是BISS C协议,中间的16定义多圈位数,***后的17定义单圈位数。也就是这个编码器是一个BISS C协议的单圈17位,多圈16位的编码器

多摩川多圈通讯式编码器的反馈周期是0x1617,多摩川单圈编码器电机反馈周期是0x17,尼康多圈通讯式编码器反馈周期是0x1620。



五、极对数(0x641005)
极对数代表电机有多少对磁极。匹配第三方电机时,测试极对数的方法:

方法一:用恒流电源连接电机动力端,U和W分别接到恒流源的+和-,供电电流慢慢增大,直到手扭电机轴,电机轴受到磁极的影响会能够停在特定的位置,一圈以内有几个特定的位置就有几对极。注意:1极对=2对极

方法二:电机动力端与驱动器连接,断开连接驱动器的编码器线,屏蔽编码器报警然后将目标电流限制为1Ap,使用工作模式-3,给个目标速度使能电机,转动电机轴,在360°内卡几下就有几对极。注意:1极对=2对极

方法三:通过示波器连接电机动力端,快速的转动电机轴,一圈以内示波器出现几个正弦波就有几对极。



六、励磁模式(0x641006)&励磁电流(0x641007)
当电机***次上电时,驱动器无法确认当前电机转子的位置,因此需要驱动器以特定的励磁模式找到转子的位置。驱动器通过给UVW三相固定的电角度找励磁。对于增量式编码器电机来说,通过UVW可以确定大致确认的转子位置,再通过Z相信号可以确定***的转子位置。我们可以通过以下几个方式找励磁:

0:电流找励磁

1:使用预先定义好的数据找励磁

X:使用自定义的数据找励磁

9:使用第三方霍尔信号整定出的相位数据找励磁

10:微抖动找励磁,判断运行方向

11:微抖动找励磁,不判断运行方向

励磁模式0是电流找励磁,采用0°和90°的电角度找励磁,对于极对数较少的电机来说,电机抖动幅度较大。电机是通过0°和90°的电角度找励磁,电机从0°到90°找励磁抖动方向应该与90°到0°找励磁的方向相反,如果发现抖动方向相同则动力端UVW信号接反了。

励磁模式10为微抖动找励磁,驱动器判断运行方向,10模式是在抖动的过程中实时检测编码器方向即时做调整,因此抖动幅度比0模式小。

励磁模式11为微抖动找励磁,不判断运行方向。

励磁电流为找励磁时施加到电机上的电流。在电机找励磁过程中,如果有较大的摩擦力或电机接了负载惯量会直接影响结果,这时可以根据实际情况调大励磁电流,设置数值一般不超过电机的额定电流。

励磁时间为找励磁等待的时间,用于等待电机稳定。对于负载惯量比较大的设备,如果用0模式找励磁,抖动幅度比较大且抖动时间较长,还可能导致***后结果不***。这时候可以通过改善机械结构或加长找励磁时间,使电机找励磁过程中有足够长的时间等待电机稳定下来。



七、电机IIT电流(0x641009)&电机IIT时间(0x64100A)
我们的电机IIT其实是电机的过温保护系数,过温保护的原理是驱动器对电机的实时电流进行平方计算,然后根据电机IIT时间对这个计算的结果进行低通滤波,电流平方值经过低通滤波器后等效于电机的温度,驱动器通过这样的方式判断电机的温度系数,这个滤波时间是我们的经验值,一般大功率电机的IIT时间会大一些,小功率电机的IIT时间会短一些。过载倍数越大持续的时间越短,我们的过载时间可以电机IIT时间计算。两倍过载时间可以按照0.29*电机IIT时间计算,三倍过载时间可以按照0.19*电机IIT时间计算。



八、电机***大电流(0x64100B)
电机的***大电流为电机的过载能力。由于电机设计的原因,电机内部的磁钢无法承受过大的电流,如果电流值过大容易造成磁钢磁性削弱或造成***性的消磁。



九、相电感&相电阻&反向电动势
相电感:

相电阻:

反向电动势:电动机运转时通电导线切割磁感线产生电动势。通过右手定则判断,电动势的方向和电动机两端施加的电压方向相反,因此将电机运转时产生的电动势称为反向电动势。反向电动势与电机的***高转速有较大的关系。
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