本公开内容涉及确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法、系统及介质，其中，马达上的该点的移动在至少一个方向上被阻止。具体地，本公开内容涉及一种用于确定与同步马达结合工作的编码器的换向偏移的方法。换向偏移是检测器与马达内的永磁体的北极之间的偏移。该方法包括：设定针对偏移的测试值、基于该测试值引起检测器的移位并且对该移位进行测量。该方法还包括：反复地增大测试值并且针对每个增大后的测试值引起移位并对该移位进行测量，直到确定测试值越过阈值为止。
【技术实现步骤摘要】
本公开内容涉及用于确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法和系统。具体地，但并非限制，本公开内容涉及用于确定与旋转马达或线性马达结合工作的编码器的换向偏移的方法。
技术介绍
马达用于给从规模非常小的机器到更大组件诸如电梯(也被称为“升降机”)的大范围的装置的操作提供动力。尤其在需要恒定马达速度的工业应用中使用的最常见形式的马达中之一便是同步马达。同步马达将马达的轴的旋转与用于对马达提供动力的交流电(AC)电力供应的频率同步。总的来说，同步马达包括定子和转子。定子包括多个线圈或绕组，电流可以被馈送通过线圈或绕组。转子包括至少一对磁体，该磁体可以是电磁体或永磁体。当AC电流被馈送通过定子的绕组时，绕组生成变化磁场。因此，在三相马达中，当三相AC电流的三相分量被馈送通过三个相应的绕组时，在定子中就生成了旋转磁场。在定子中生成的旋转磁场引起转子的旋转，并且当由马达驱动的负载较低时，转子的转速与三相AC电流的频率同步。转子与定子之间的角度产生作为结果的净扭矩，净扭矩指示转子的净旋转移动。为了使得转子的净旋转移动在任何给定时刻都位于期望方向并且处于期望速度，必须控制转子的净扭矩。电流注入到定子的绕组时相对于转子的磁体的位置和相位会确定定子产生的磁通量的配置。这会影响由转子上的绕组给予的旋转移动，进而又确定对转子施加的净扭矩。为了确定和控制马达所产生的扭矩，应当确定定子和转子之间的相对位置。只有具有垂直于转子的磁通量的分量的电流会使扭矩施加在转子上。对于具有三个绕组的定子，从组合形式的三个电流得到的电流矢量应当垂直于转子的磁通量以使扭矩最大化；如果相反，电流矢量与磁通量平行，则不会产生扭矩。因此，通过控制供应到定子的电流的相位和定时可以针对同步马达实现最大扭矩。检测器诸如旋转(或轴角)编码器可以用于提供关于转子相对于定子的位置的信息。旋转编码器以模拟或数字方式对关于轴的相对角度位置或运动的信息进行编码。一种类型的旋转编码器是增量式旋转编码器，其仅在编码器被旋转时提供输出。另一类型的旋转编码器是绝对式编码器，其针对轴的每个不同的角度位置产生唯一代码。旋转编码器可以包括可旋转圆盘以及一个或更多个发光装置(LED)以及耦合至定子的光电检测器，其中，可旋转圆盘具有多个孔径并且被安装在转子的轴上。从一个或更多个LED发出的光仅在圆盘的对应孔径与给定光电检测器对准时才会被该光电检测器接收到。因此，轴的旋转会使光电检测器接收一系列信号，根据所述一系列信号可以确定转子上的点与定子上的点之间的相对定位。编码器可以包括例如在电子芯片上的存储器和处理器，以及/或者编码器可以对包括处理器件的另一装置提供反馈。在驱动系统中，控制器或“驱动单元”包括可以从编码器接收信息并且处理信息的处理器。最初，编码器用作下述反馈装置，所述反馈装置使得驱动单元能够使用转子和定子的相对位置来确定要供应到定子绕组的电流的定时、相位和角度。编码器并不总是以预定方式安装在转子的轴上，所以轴上的给定编码器的实际零位与转子相对于定子的零位之间可能存在“换向偏移”角度。例如，可以将换向偏移测量为编码器的零位与转子上的磁体的北极之间的角度。
技术实现思路
在所附权利要求书中阐述了本公开内容的方面和特征。本公开内容的一个效果在于提供一种用于确定旋转编码器与马达上的点之间的换向偏移角度的方法，由此使得能够进行更多最优扭矩控制。本公开内容的另一效果在于在驱动组件期间，不需要耗费时间和精力来将旋转编码器旋转地对准到该旋转编码器要被安装在其上的转子。本公开内容使得能够在不需要移除负载以及/或者拆卸驱动系统的情况下，对已被移动在已经负载的驱动系统例如包括升降机的驱动系统上或已被配装至上述已经负载的驱动系统的旋转编码器进行校准，而移除负载以及/或者拆卸驱动系统非常困难以及/或者耗费时间。【附图说明】现在参照附图阐述本公开内容的示例，在附图中:图1示出了驱动系统的图；图2示出了示例性同步马达的横截面表示；图3示出了用于实现本文中描述的方法的元件的设备的框图；图4示出了本文中描述的方法的流程图；图5示出了例示用于确定偏移的方法的步骤的流程图；图6示出了例示用于确定针对编码器的移位的阈值的方法的步骤的流程图；图7示出了例示用于对马达的机械条件进行初始化的方法的步骤的流程图；图8示出了例示用于确定转子的旋转被阻止的方向的方法的步骤的流程图；图9示出了本文中描述的方法的第一应用；图10示出了本文中描述的方法的第二应用；以及图11示出了本文中描述的方法的第三应用。在说明书和附图中，类似的附图标记指代类似的部件。【具体实施方式】图1示出了包括马达105的驱动系统100，马达105的转子(未示出)耦接至马达轴110。旋转编码器115安装在轴110上，使得旋转编码器115的一部分随马达105的转子旋转。可以对轴110应用制动件120以阻止轴110的旋转。该制动件可以被设置成阻止轴110 (因此还阻止转子)在顺时针方向和逆时针方向两个方向上旋转或者阻止轴110 (因此还阻止转子)在上述两个方向中的仅一个方向上旋转。马达105、旋转编码器115以及/或者制动件120耦接至控制器125，控制器125被设置成控制马达105和/或制动件120的操作并且对从旋转编码器115接收的信号进行处理。图2示出了示例性马达105的横截面表示。马达105包括定子212和转子214。定子212和转子214为环形形状并且彼此同轴，转子214被布置在定子212内。定子212包括多个线圈或绕组216，电流可以被馈送通过线圈或绕组216。转子214包括至少一对永磁体218。如上文所述，马达105的换向偏移包括编码器115的零位与转子214的磁体的北极比较时的角移位或偏移。可以将编码器115的零位物理地示出为编码器主体上的零标记或者该零位可以是虚拟参考点。为了提供准确反馈用于在马达105中进行恰当电流控制，优选的是，或者将编码器115的零位与转子214的磁体218的北极物理地对准，或者已知该零位与北极之间的偏移以使得能够对其作出说明。在实际中，将编码器115的零位与转子214的北极对准很困难并且耗时。图3示出了用于实现本文中描述的方法的元件的设备的框图。控制器125包括微处理器320，微处理器320被设置成执行可以经由输入/输出器件322提供给控制器125的计算机可读指令，输入/输出器件322可以并非限制地被设置成与以下对接:软盘、光盘、USB记忆棒、一个或更多个键盘以及/或者一个或更多个计算机鼠标。微处理器320还可以将指令存储在存储器324例如随机存取存储器中。微处理器320被设置成经由监测器326在输入/输出器件322处输出所执行的程序的结果，以及/或者可以经由网络接口 328将这些结果通信至另一装置，网络接口 328被设置成将控制器125耦接至通信网络诸如因特网(图3中未示出)。微处理器320还可以被设置成经由网络接口 328接收指令和/或数据。参照图4来阐述用于确定马达105的换向偏移的方法，其中，图4示出了可以被进行以确定换向偏移的方法的步骤。本文中描述的方法的效果之一在于可以在不从马达移除任何负载的情况下确定偏移，在实际中，尤其是对于升降机、吊车、起重机、试验台以及伺服冲床来说，移除负载会非常困难和/或耗本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法，其中，所述马达上的所述点的移动在至少一个方向上被阻止，所述方法包括进行以下步骤：a)将针对所述偏移的测试值设定为第一值；b)基于所述测试值引起所述检测器的移位，并且对所述移位进行测量；c)进行以下步骤i)和步骤ii)中的一个步骤：i)反复地增大所述测试值并且针对每个增大后的测试值进行步骤b)，直到确定针对所述测试值测量到的所述检测器的移位从给定方向越过阈值为止，其中，所述给定方向是自所述阈值之上或自所述阈值之下；以及确定指示下述测试值的第一越过值，在步骤i)中在所述测试值处确定所述检测器的移位越过所述阈值；以及ii)反复地减小所述测试值并且针对每个减小后的测试值进行步骤b)，直到确定针对所述测试值测量到的所述检测器的移位从所述给定方向越过所述阈值为止；以及确定指示下述测试值的第二越过值，在步骤ii)中在所述测试值处确定所述检测器的移位越过所述阈值；d)进行步骤i)和步骤ii)中的另一步骤；以及e)基于所述第一越过值和所述第二越过值确定所述偏移。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：于尔根·菲舍尔，
申请(专利权)人：控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB
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