sunday_qh 发表于 2012-3-2 16:32

永磁同步电机转子初始位置与光电编码器Z脉冲的对应关系?

请问各位大侠:
永磁同步电机转子初始位置与光电编码器Z脉冲是否有对应的关系?
   由于永磁同步电机转子的初始位置在启动前不能确定,所以无法实现定子电流矢量的定位,这样直接启动会存在启动抖动与失步问题。
   如果检测到光电编码器Z脉冲输出后是否就意味着:转子的初始位置为0了呢?这样说的话,在安装光电编码器的时候就要把转子的初始位置与光电编码器的Z脉冲位置保持对应。
不知道我的理解对不对,望高手指点。

sunday_qh 发表于 2012-3-6 11:08

自己先顶一个

leebai2006 发表于 2012-3-6 18:06

编码器的Z脉冲值与转子电角度没有必然联系。这本来就是两个东西,编码器安装在转子的转轴上,编码器的零点(Z的上升沿)与转子的电角度零点是随机的,也就是说Z的上升沿时刻可以在转子电角度(θe)0~360之间,现定义该值θz。 θz的物理含义是:Z脉冲的上升沿距离转子电角度零点的差值。该差值是物理存在的,在矢量控制之前必须要学到。
回归到永磁同步电机的矢量控制上,ID=0的控制方式需要转子电角度。
Z脉冲的作用是用来校当前电角度值的,即Z脉冲上升沿来时,需要把对应的电角度值θe=θz.

sunday_qh 发表于 2012-3-7 10:54

谢谢leebai2006的回答:
继续追问一下:
你的意思是不是:光电编码器在安装完成后θz的值就确定了,在安装之前该值是未知的,是随机的,其实这个值就是转子的初始位置,在矢量控制之前就是需要知道这个值的大小。
继续请教一下:θz值的是否就是根据光电编码器输出的UVW相每时刻对应的编码关系确定的呢?以及怎么确定呢?
希望再次得到你的观点。非常感谢!

leebai2006 发表于 2012-3-7 13:06

本帖最后由 leebai2006 于 2012-3-7 13:12 编辑

编码器一旦安装完成,θz为所控制电机固有的,在矢量控制时,校正零点用。
光知道这个θz还不可以,因为上电时转子的位置是随机的,可能离Z脉冲的上升沿还很远。不知道当前的转子位置无法进行闭环矢量控制,教科书式的方法是采用先开环运行,将电机直流定位到电角度为0的位置,然后再闭环运行系统,当系统运行到Z来时刻,将θe=θz。
对于采用带U,V,W磁极信号的编码器来说,引入一个与电机磁极对数有关的位置信号。这有个好处是,采用这个编码器能够把一个电角度周期分成6个区间。当系统上电时,检测U,V,W三相的状态能够知道当前在哪个区间(0~5),从而得到θe=θz+n*60+30.
看看编码器的数据手册会发现Z的上升沿与U的上升沿有点小偏差,基本一致,每隔极对数个数后,Z的上升沿都会基本和U的上升沿一致,就这么点关系。
学习θz的方法很简单了,找到Z上升沿发生时刻的那个电角度周期,计算一下Z上升沿距离该电角度起点的角度即可。

yunqian09 发表于 2012-3-7 13:32

学习了,LS高人、、、、、、

sunday_qh 发表于 2012-3-7 16:26

收缴了leebai,我是做变频器软件开发的,希望能和你继续交流,我的QQ:176029652,谢谢!

sunday_qh 发表于 2012-3-7 16:26

打错了“受教了leebai”

sunday_qh 发表于 2012-3-9 11:45

请教一下leebai:
两个零点的关系,你在前面提到过,这两个零点是随机的,编码器的零点就是Z脉冲的上升沿,但是转子磁极的零点在哪里呢,是怎样定义的呢?谢谢

xiaolinfa1987 发表于 2012-3-9 17:14

回复 5# leebai2006
当系统上电时,检测U,V,W三相的状态能够知道当前在哪个区间(0~5),从而得到θe=θz+n*60+30.
请教一下,这个公式的30怎么理解?

leebai2006 发表于 2012-3-9 19:04

本帖最后由 leebai2006 于 2012-3-9 19:05 编辑

to: sunday_qh
转子磁极的零点位置与极对数有关,通俗点讲,有多少极对数就有多少电角度零点。
以10对极电机为例,转子磁极位置形象点描述:N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||N|S||构成环形。
每个||都是一个零点位置。
to:xiaolinfa1987
由于U,V,W只能分辨60度,以0区间为例,电角度表示范围在0~60度之间,取其中间值30度代表当前位置。

yunqian09 发表于 2012-3-13 09:16

回复 11# leebai2006


    我觉得 9L 的意思是,如何直观的通过表面现象,观察到0点的位置。

cj_212121 发表于 2012-3-13 16:07

回复 11# leebai2006


    leebai2006 你好!如果是输出的A,B,Z单端的脉冲信号呢(通过旋变转换成)呢,该怎么确定Qe?是不是知道了这个角度 就可以进行转速闭环了?

cj_212121 发表于 2012-3-13 16:09

打错了 通过旋变输出的A/B/Z 如何来得出Qz?是否知道了Qz就可以转速环控制了?

leebai2006 发表于 2012-3-13 19:41

没使用过旋转变压器,没法答复你了。

liangjlong 发表于 2012-3-15 19:18

旋变不是输出sin/cos吗,怎么输出的A/B/Z

shushanming0501 发表于 2012-3-24 16:40

回复 3# leebai2006


    当Z信号来的时候 ,θz是直接赋给θe,还是其他什么方法,请介绍下。

leebai2006 发表于 2012-3-25 16:56

对于带U,V,W信号的增量式编码器,首次上电,存在最大30度的误差。
情况1:首次来Z时,需要校验当前的|θe-θz|<=30+△θ(考虑到实际情况,适当放宽)度范围。
情况2:以后来Z时,校验当前的θmin<=|θe-θz|<=θmax。当小于θmin,不更新θe,θe本身就已经很准确了;当大于θmax,θe与θz偏差过大,停机报故障;大于θmin,小于θmax,直接利用θe=θz。
θmin与θmax,参考实际使用的情况可适当增大或减小。 当θmax>30+△θ度,可以将情况1和情况2统一起来。

shushanming0501 发表于 2012-4-6 10:03

那只有A,B,Z信号的增量式编码器怎么进行磁极位置定位,初始位置定位?

leebai2006 发表于 2012-4-6 18:04

不带U,V,W的增量编码器,通过编码器本身不能获取转子初始位置,只能通过间接的手段。
方式1:如果电机可开环运行,直流定位到0电角度,然后在切到闭环上,很多参考书上都有类似的控制。
方式2:研究永磁同步电机转子初始位置的学习算法,利用永磁电机转子的磁场和空间矢量旋转磁场的耦合效应,学出转子位置。算法比较复杂,实现起来有难度。类似文献,可以去百度一下。
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