编码器原理、霍尔应用原理、调整步骤三个方面进行解读编码器调试问题

　导语：?电机中若具备电子铭牌功能，在应用中就可以直接使用，不需要需要调整编码器；如雷赛交流伺服电机具有电子铭牌功能，能自动识别电机型号，参数并对应匹配参数就能发挥伺服优异性能。若不具备电子铭牌功能的电机，则需要调整编码器和电角度。那么，这类伺服电机如何选择及调整编码器以适配高低压交流伺服驱动呢？ 电机中若具备电子铭牌功能，在应用中就可以直接使用，不需要需要调整编码器；如雷赛交流伺服电机具有电子铭牌功能，能自动识别电机型号，参数并对应匹配参数就能发挥伺服优异性能。若不具备电子铭牌功能的电机，则需要调整编码器和电角度。那么，这类伺服电机如何选择及调整编码器以适配高低压交流伺服驱动呢？

　下面我们以雷赛LD5系列伺服为例，通过编码器原理、霍尔应用原理、调整步骤三个方面进行解读：

　一、编码器原理

　编码器的种类有很多种，输出的信号形式也有很多种，目前主要使用的为光电编码器，输出信号形式为脉冲方式，其原理如下图1

　图1

　光电码盘安装在电机轴上，其上有环形通、暗的刻线。通过LED发射光源，多组光耦器件矩阵排列提升信号稳定性，并通过接受光源的强弱，内部进行比较输出A、B两路信号。A、B信号相差90度相位差。另外每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

　由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转。

　为增加编码器信号长线传输的稳定性，A、B、Z信号输出时经差分输出以增加信号稳定性。

　光电编码器的霍尔信号U、V、W其产生原理与A、B信号基本一致。无刷或低压伺服也有通过磁环及霍尔元件来产生霍尔信号。

　二、霍尔应用原理

　2、运行演示（为方便理解，用一对极电机作图）

　第一：判断转子位置

　图2

　如图2，编码器读数头获得的霍尔U、V、W信号将转子位置划分为6个区域，霍尔信号如下表

　如图3所示，转子位于0-60°位置，则定子给出一与30°位置垂直的磁场使之旋转，如下图：

　图3

　此磁场方向初始一直保持不变，直至遇到第一个霍尔上升下降沿，便进行改变，如图4：

　图4

　从此以后便根据A、B信号判断转子位置，使定子磁场一直保持与转子磁场垂直。

　三、调试步骤

　1、定义电机绕组U、V、W

　电机绕组U、V、W反电动势需满足U超前V超前W。用示波器测量电机三相绕组的反电动势波形，得到如下波形图5：

　图5

　则可定义黄色波形所对应绕组为U，蓝色波形所对应绕组为V，红色波形所对应绕组为W。

　2、检测编码器定义旋转正方向是否与电机旋转正方向一致。

　1、按雷赛定义的旋转方向（逆时针）运转电机带动编码器运转，测试其定义的A、B信号波形，如图6：

　图6

　2、按雷赛定义的旋转方向（逆时针）运转电机带动编码器运转，测试其定义的霍尔U、V、W信号波形，

　图7

　3、霍尔信号与反电动势相位关系

　如图8中的对相位关系

　图8