伺服電機是一種用于運轉(zhuǎn)控制的電機,通常用于工業(yè)生產(chǎn)中自動化設(shè)備的電機控制系統(tǒng)中。增量式編碼器是伺服電機控制系統(tǒng)中的重要部分,用于精確測量電機的位置和速度。相位對齊指的是電機的信號輸出與編碼器信號的位置關(guān)系,正確的相位對齊可以保證編碼器的測量精度和電機的控制精度。
增量式編碼器通過檢測光電傳感器的輸出來測量電機軸線的運動。它們分為兩類:光柵式編碼器和同步式編碼器。光柵式編碼器的柵格模式可以提供非常高的分辨率,但它們具有極高的靈敏度,需要高質(zhì)量的機械安裝和環(huán)境保護。同步式編碼器的設(shè)計是為了最先進的控制系統(tǒng),可以測量用戶定義的多個軸,或控制快速旋轉(zhuǎn)的電機。
伺服電機在使用過程中,與編碼器信號銜接的相位對齊,可以影響電機的控制精度和編碼器的測量精度。一般來說,伺服電機和增量式編碼器應(yīng)當進行相位對齊,以獲得一個高精度的控制系統(tǒng)。
相位對齊的方法主要有三種:首先是機械對齊法,其原理是在電機與編碼器之間加上準確的機械結(jié)構(gòu),控制信號的到達和離開的位置都符合預(yù)先定好的標準。這種方法通常需要用到精密的裝配技術(shù)和工具。其次是軟件對齊法,從控制器輸出的信號入手,調(diào)整到正確的位置(標記位于電機的位置),其優(yōu)點在于不需要對機器進行調(diào)整,但從程序的復(fù)雜性和效率等方面考慮難度有些大。最后是混合對齊法,這種方法融合了機械與軟件對齊法的優(yōu)點,要求校準過程復(fù)雜嚴謹,但能夠獲得最高的定位精度。
在工業(yè)化應(yīng)用中,編碼器相位對齊是一個特別的注意點。因為編碼器的使用需要考慮電子設(shè)備和熱膨脹性等多種相關(guān)因素的影響,如果不仔細注意,很容易影響電機的運行和精確控制效果。因此,正確的相位對齊方法可以提高編碼器的精度,保證伺服系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性,并維持其長期穩(wěn)定的性能。