磁编码器补偿系统及其补偿方法技术方案

一种磁编码器补偿系统，包括永磁马达模块、负载马达模块、扭力计、电力计及控制模块。控制模块控制永磁马达模块的永磁马达运转于高转速区间，且控制负载马达模块的负载马达对永磁马达进行最大转矩动态加载，以通过扭力计与电力计检测扭力信息与电压信息；控制模块根据扭力信息与电压信息决定是否对磁编码器零点补偿，以零点角度计算补偿角度，且根据补偿角度对永磁马达模块的磁编码器进行烧录。本发明专利技术还涉及一种磁编码器补偿方法。明还涉及一种磁编码器补偿方法。明还涉及一种磁编码器补偿方法。

【技术实现步骤摘要】
磁编码器补偿系统及其补偿方法


[0001]本专利技术有关一种磁编码器补偿系统及其补偿方法，特别涉及一种通过 动态加载进行零点角度微调及烧录补正的磁编码器补偿系统及其补偿方法。

技术介绍

[0002]如图1所示，传统的磁编码器补偿系统100a包括永磁马达模块200、 负载马达模块1及控制模块4。永磁马达模块200内部包括永磁马达202与 磁编码器204，且负载马达模块1包括负载马达12与高精度编码器18。因 永磁马达模块200在出厂前必须要符合预定的规范，因此必须要进行出厂 前的磁编码器204角度校正。然而，过去技术多是通过负载马达模块1的 负载马达12通过联轴器12A带动永磁马达模块200的永磁马达202转动， 且通过负载马达模块1中的高精度编码器18与待测永磁马达202的磁编码 器204进行信号比对后，再进行磁编码器204角度校正与补偿。但是，此 方法仅能针对磁编码器204单体角度进行修正，实际组装至马达驱动系统 后，还是会因各种误差造成整体输出性能不足。并且，使用高精度编码器 18也会提高磁编码器补偿系统100a的建置成本。
[0003]具体而言，磁编码器204本身组装后对于旋转轴的同心度有异，即便 同型号的控制器仍会有信号延迟条件而存在误差。导致即使相同的工艺条 件下，并以相同的马达控制器驱动同批永磁马达，各颗永磁马达产出的性 能仍会有些微的落差。
[0004]因上述缺点，即使是相同来料与相同工艺，每台永磁马达模块200的 输出性能无法完全一致，甚至部分低于规格性能无法达标，导致永磁马达 模块200因而需要重工甚至报废。然而多半的因素却仅仅只是因为磁编码 器204的位置信号偏移所致。
[0005]所以，如何通过动态加载下的数据搜集，进行磁编码器角度微调及烧 录补正，以确保永磁马达模块性能的一致性，进而达到减少重工及工时成 本与不必要的报废损耗，乃为本公开专利技术人所欲行研究的一大课题。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术是提供一种磁编码器补偿系统，以克服现 有技术的问题。因此，本专利技术磁编码器补偿系统包括永磁马达模块、负载 马达模块、扭力计、电力计及控制模块。永磁马达模块包括永磁马达、永 磁马达驱动器及磁编码器，负载马达模块包括负载马达及负载马达驱动器。 电力计耦接永磁马达驱动器，扭力计耦接永磁马达、负载马达及电力计， 且控制模块耦接永磁马达模块、负载马达模块及电力计。控制模块通过永 磁马达驱动器而控制永磁马达运转于额定转速至最大转速之间的高转速区 间，且通过负载马达驱动器而控制负载马达运转以对永磁马达进行最大转 矩动态加载的同时，通过扭力计检测永磁马达于高转速区间对应的扭力信 息，且通过电力计检测永磁马达驱动器于高转速区间对应的电压信息。控 制模块根据扭力信息与扭力标准比对，及根据电压信息与电压标准比对判 断永磁马达性能是否达标，若扭力信息与电压信息的其中一者未达标，则 以控制模块读取磁编码器的零点角度，并基于零点补偿控制计算对应零点 角度的补偿角
度，且根据补偿角度对磁编码器进行烧录。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术是提供一种磁编码器补偿方法，以克服现 有技术的问题。因此，本专利技术磁编码器补偿方法包括：(a)控制永磁马达运 转于额定转速至最大转速之间的高转速区间。(b)控制负载马达运转以对永 磁马达进行最大转矩动态加载，并同时取得永磁马达于高转速区间对应的 扭力信息，及取得驱动永磁马达的永磁马达驱动器于高转速区间对应的电 压信息。(c)禁能永磁马达驱动器。(d)根据扭力信息与扭力标准比对，及根 据与电压信息与电压标准比对。(e)根据步骤(d)的比对结果判断永磁马达性 能是否达标，包括：(e1)若扭力信息达到扭力标准，且电压信息达到电压标 准时，判断永磁马达性能达标且判定为良品允收。(e2)若扭力信息未达到扭 力标准，且同时电压信息也未达到电压标准时，判断永磁马达性能未达标 且判定为残次品退件。及(e3)若扭力信息与电压信息的其中之一者未达标， 则判断与永磁马达组装的磁编码器需进行零点补偿，通过读取磁编码器的 零点角度，基于零点补偿控制计算对应零点角度的补偿角度，且根据补偿 角度对磁编码器进行烧录。及(f)重复步骤(a)至步骤(e3)，以确认永磁马达性 能是否达标。
[0008]本专利技术的主要目的及技术效果在于，通过高转速区间的最大转矩动态 加载性能测试来进行动态误差的校正，以微幅修正磁编码器的零点角度的 补偿量并烧录于磁编码器，进而实现确保永磁马达性能完全发挥与量产性 能一致性的技术效果。
[0009]为了能更进一步了解本专利技术为实现预定目的所采取的技术、手段及技 术效果，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，相信本专利技术的目的、 特征与特点，当可由此得一深入且具体的了解，然而附图仅提供参考与说 明用，并非用来对本专利技术加以限制者。
附图说明
[0010]图1为现有的磁编码器补偿系统的电路方框图；
[0011]图2为本专利技术用以校正磁编码器的磁编码器补偿系统的电路方框图；
[0012]图3A为本专利技术磁编补偿基础原理第一实施例的向量示意图；
[0013]图3B为本专利技术磁编补偿基础原理第二实施例的向量示意图；
[0014]图3C为本专利技术磁编补偿基础原理第三实施例的向量示意图；
[0015]图4为本专利技术转矩比重的曲线示意图；
[0016]图5为本专利技术磁编码器补偿方法的流程图；
[0017]图6为本专利技术磁编码器补偿方法的细节施行图；
[0018]图7A为本专利技术磁编码器补偿方法的测试验证下的扭力分析图；及
[0019]图7B为本专利技术磁编码器补偿方法的测试验证下的电压分析图。
[0020]附图标记说明：
[0021]100a、100b
…
磁编码器补偿系统
[0022]1…
负载马达模块
[0023]12
…
负载马达
[0024]14
…
负载马达驱动器
[0025]16
…
负载马达编码器
[0026]18
…
高精度编码器
[0027]12A、12B
…
联轴器
[0028]2…
扭力计
[0029]3…
电力计
[0030]4…
控制模块
[0031]42
…
控制器
[0032]44
…
写入装置
[0033]46
…
开关
[0034]200
…
永磁马达模块
[0035]202
…
永磁马达
[0036]204
…
磁编码器
[0037]206
…
永磁马达驱动器
[0038]Pd
…
驱动电源
[0039]Ss
…
检测信号
[0040]Sc...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁编码器补偿系统，包括：一永磁马达模块，包括一永磁马达、一永磁马达驱动器及一磁编码器；一负载马达模块，包括一负载马达及一负载马达驱动器；一电力计，耦接该永磁马达驱动器；一扭力计，耦接该永磁马达、该负载马达及该电力计；及一控制模块，耦接该永磁马达模块、该负载马达模块及该电力计；其中，该控制模块通过该永磁马达驱动器而控制该永磁马达运转于额定转速至最大转速之间的一高转速区间，且通过该负载马达驱动器而控制该负载马达运转以对该永磁马达进行一最大转矩动态加载的同时，通过该扭力计检测该永磁马达于该高转速区间对应的一扭力信息，且通过该电力计检测该永磁马达驱动器于该高转速区间对应的一电压信息；其中，该控制模块根据该扭力信息与一扭力标准比对，及根据该电压信息与一电压标准比对判断该永磁马达性能是否达标，若该扭力信息与该电压信息的其中之一者未达标，则该控制模块读取该磁编码器的一零点角度，并基于零点补偿控制计算对应该零点角度的一补偿角度，且根据该补偿角度对该磁编码器进行烧录。2.如权利要求1所述的磁编码器补偿系统，其中该扭力计是检测该永磁马达于该高转速区间运转的一实际扭力经计算而提供该扭力信息，该电力计是检测该永磁马达于该高转速区间运转时该永磁马达驱动器的一实际电压经计算而提供该电压信息，且该控制模块是根据该实际扭力是否大于等于一扭力阈值以判断该扭力信息是否达到该扭力标准，以及根据该实际电压是否小于等于一电压阈值以判断该电压信息是否达到该电压标准。3.如权利要求2所述的磁编码器补偿系统，其中于该永磁马达性能未达标时，该控制模块根据该实际扭力与该扭力阈值之间的一扭力误差计算该补偿角度，并将该零点角度与该补偿角度的总合计算烧录于该磁编码器的一角度参数。4.如权利要求1所述的磁编码器补偿系统，其中该负载马达与该永磁马达以一联轴器对接，该扭力计配置于该联轴器与该永磁马达之间，且该扭力计电性连接该电力计。5.如权利要求1所述的磁编码器补偿系统，其中该控制模块包括：一控制器，耦接该永磁马达模块、该负载马达模块及该电力计，用以根据该零点角度、该扭力信息与该扭力标准计算该补偿角度；及一写入装置，耦接该控制器与该磁编码器，用以根据该补偿角度对该磁编码器进行烧录。6.一种磁编码器补偿方法，包括：(a)控制一永磁马达运转于额定转速至最大转速之间的一高转速区间；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建宇，林明瀚，卓源鸿，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：