伺服電機維修實例講解

永磁交流伺服電機的編碼器相位為何要與轉(zhuǎn)子磁極相位對齊 
其目的就是要達成矢量控制的目標，使d軸勵磁分量和q軸出力分量解耦，令永磁交流伺服電機定子繞組產(chǎn)生的電磁場始終正交于轉(zhuǎn)子永磁場，從而獲得的出力效果，即“類直流特性”，這種控制方法也被稱為磁場定向控制（FOC），達成FOC控制目標的外在表現(xiàn)就是永磁交流伺服電機的“相電流”波形始終與“相反電勢”波形保持一致如何想辦法使永磁交流伺服電機的“相電流”波形始終與“相反電勢”波形保持一致呢？只要能夠隨時檢測到正弦型反電勢波形的電角度相位，然后就可以相對容易地根據(jù)此相位生成與反電勢波形一致的正弦型相電流波形了，因此相位對齊就可以轉(zhuǎn)化為編碼器相位與反電勢波形相位的對齊關(guān)系。 
在實際操作中，歐美廠商習(xí)慣于采用給電機的繞組通以小于額定電流的直流電流使電機轉(zhuǎn)子定向的方法來對齊編碼器和轉(zhuǎn)子磁極的相位。當(dāng)電機的繞組通入小于額定電流的直流電流時，在無外力條件下，初級電磁場與磁極永磁場相互作用，會相互吸引并定位至互差0度相位的平衡位置上
上述兩種轉(zhuǎn)子定向方法對應(yīng)的繞組相反電勢波形和線反電勢，以及電角度的關(guān)系如下圖所示，棕色線為a軸或α軸與d軸對齊，即直接對齊到電角度0點，紫色線為a軸或α軸對齊到與d差（負）30度的電角度位置，即對齊到-30度電角度點：
d、q軸矢量與a、b、c軸或α、β軸之間的角度的關(guān)系如下圖所示，棕色線d軸與a軸或α軸對齊，即直接對齊到電角度0點，紫色線為d‘軸與a軸或α軸相差30度，即對齊到-30度電角度點：
主流的伺服電機位置反饋元件包括增量式編碼器，式編碼器，正余弦編碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器等。

增量式編碼器的相位對齊方式 
在此討論中，增量式編碼器的輸出信號為方波信號，又可以分為帶換相信號的增量式編碼器和普通的增量式編碼器，普通的增量式編碼器具備兩相正交方波脈沖輸出信號A和B，以及零位信號Z；帶換相信號的增量式編碼器除具備ABZ輸出信號外，還具備互差120度的電子換相信號UVW，UVW各自的每轉(zhuǎn)周期數(shù)與電機轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)一致。帶換相信號的增量式編碼器的UVW電子換相信號的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊方法如下： 
1.用一個直流電源給電機的UV繞組通以小于額定電流的直流電，U入，V出，將電機軸定向至一個平衡位置； 
2.用示波器觀察編碼器的U相信號和Z信號； 3.調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置； 
4.一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器U相信號跳變沿，和Z信號，直到Z信號穩(wěn)定在高電平上（在此默認Z信號的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系； 
5.來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復(fù)到平衡位置時，Z信號都能穩(wěn)定在高電平上，則對齊有效。