伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏心量檢測方法、裝置和設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及伺服電機測試領(lǐng)域，特別設(shè)及一種伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量檢測方 法、裝置和設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流伺服系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域扮演重要角色的控制系統(tǒng)在許多高科技領(lǐng)域得到了廣 泛的應(yīng)用，如機器人、數(shù)控機床、雷達和各種軍用武器隨動系統(tǒng)W及柔性制造系統(tǒng)等等。伺 服系統(tǒng)由機床數(shù)控系統(tǒng)（Computer Numerical Controller，CNC)、伺服驅(qū)動控制裝置和伺 服電動機組成。CNC裝置是數(shù)控機床和加工中屯、發(fā)布命令的"大腦"，而伺服驅(qū)動、電機及其 機械則為"四肢"，是一種"執(zhí)行機構(gòu)"。伺服驅(qū)動、電機及其機械執(zhí)行來自CNC裝置的運動指 令。電動機作為將電能轉(zhuǎn)換機械能的執(zhí)行機構(gòu)，對于伺服系統(tǒng)的性能起著舉足輕重的作用。
[0003] 伺服驅(qū)動系統(tǒng)通常采用矢量控制，只有準確知道轉(zhuǎn)子位置，才可W使定子電流矢 量所產(chǎn)生的磁勢與轉(zhuǎn)子磁勢剛好成90度直角關(guān)系，此時，兩者的作用力做大，即定子電流矢 量被充分利用。若伺服電機定轉(zhuǎn)子間存在偏屯、現(xiàn)象，檢測到的轉(zhuǎn)子位置與實際位置將存在 偏差，則會造成兩種磁勢間作用力偏小，會導(dǎo)致伺服電機電流變大、效率降低、發(fā)熱嚴重等 現(xiàn)象，同時也會縮短電機軸的壽命;當(dāng)偏屯、量大到一定程度時，電機定轉(zhuǎn)子間會發(fā)生機械摩 擦，導(dǎo)致電機報廢。
[0004] 電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、主要由于轉(zhuǎn)子裝入定子內(nèi)圈時，前后端蓋的軸承室同屯、度存在 偏差，或者轉(zhuǎn)子軸上前后軸承位存在偏差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子軸屯、與定子軸屯、出現(xiàn)偏差。由于電機裝 配完成后是封閉式的，沒有工具或者測試設(shè)備能夠檢測電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量，無法評估 電機定轉(zhuǎn)子間是否存在偏屯、的情況，尤其是一些較小的偏屯、情況在偶然的測試中無法體 現(xiàn)，只有通過長期不間斷地運行，在出現(xiàn)電機定轉(zhuǎn)子間發(fā)生機械摩擦后才能知道電機有偏 屯、問題。而由于電機偏屯、產(chǎn)生摩擦后，一般會造成不可逆轉(zhuǎn)的機械磨損，導(dǎo)致電機報廢。
[0005] 現(xiàn)有伺服電機中，當(dāng)電機定轉(zhuǎn)子間存在偏屯、時，會導(dǎo)致伺服電機電流變大、效率降 低、發(fā)熱嚴重等現(xiàn)象，同時也會縮短電機軸的壽命；當(dāng)偏屯、量大到一定程度時，電機定轉(zhuǎn)子 間會發(fā)生機械摩擦，導(dǎo)致電機報廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 鑒于W上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量檢測方法、裝置 和設(shè)備，能夠在電機運行前預(yù)見性的對伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量進行計算。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量檢測方法，包括：
[000引從編碼器讀取伺服電機至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值，其中所述編碼器設(shè) 置在伺服電機的軸上；
[0009] 根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0010] 在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量 的步驟包括：
[0011] 根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極的轉(zhuǎn)子圓屯、角；
[0012] 根據(jù)所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極的轉(zhuǎn)子圓屯、角獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0013] 在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極的轉(zhuǎn)子圓屯、角獲取伺服電 機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量的步驟包括：
[0014] 根據(jù)定子磁極位置、定子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、角建立方程組；
[0015] 對所述方程組進行求解獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0016] 在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)定子磁極位置、定子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、位置、轉(zhuǎn) 子圓屯、角建立方程組的步驟包括：
[0017] 在定子磁極位置、定子圓屯、位置和轉(zhuǎn)子圓屯、位置構(gòu)成的多個=角形內(nèi)，根據(jù)定子 磁極位置、定子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、角，基于=角形內(nèi)角和公式W及正弦定 理建立方程組。
[0018] 在本發(fā)明的一個實施例中，從編碼器讀取伺服電機至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼 器數(shù)值的步驟包括：
[0019] 指示直流電源給伺服電機通直流電；
[0020] 判斷編碼器數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定；
[0021] 若編碼器數(shù)據(jù)穩(wěn)定，則從編碼器讀取一個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值；
[0022] 指示直流電源斷開給伺服電機的供電。
[0023] 在本發(fā)明的一個實施例中，在指示直流電源斷開給伺服電機的供電的步驟之后， 從編碼器讀取伺服電機至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值的步驟還包括：
[0024] 指示驅(qū)動器將伺服電機旋轉(zhuǎn)360度電角度，之后重復(fù)執(zhí)行指示直流電源給伺服電 機通直流電的步驟，W便從編碼器讀取下一個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值。
[0025] 在本發(fā)明的一個實施例中，根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量 的步驟之后，所述方法還包括：
[0026] 判斷所述偏屯、量是否大于預(yù)定闊值；
[0027] 若所述偏屯、量不大于預(yù)定闊值，則判定所述伺服電機合格。
[0028] 若所述偏屯、量大于預(yù)定闊值，則判定所述伺服電機不合格。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量檢測裝置，包括編碼 器數(shù)值獲取模塊和偏屯、量獲取模塊，其中：
[0030] 編碼器數(shù)值獲取模塊，用于從編碼器讀取伺服電機至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼 器數(shù)值，其中所述編碼器設(shè)置在伺服電機的軸上；
[0031] 偏屯、量獲取模塊，用于根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0032] 在本發(fā)明的一個實施例中，偏屯、量獲取模塊包括轉(zhuǎn)子圓屯、角獲取單元和偏屯、量獲 取單元，其中：
[0033] 轉(zhuǎn)子圓屯、角獲取單元，用于根據(jù)所述編碼器數(shù)值獲取所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極的轉(zhuǎn) 子圓屯、角；
[0034] 偏屯、量獲取單元，用于根據(jù)所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極的轉(zhuǎn)子圓屯、角獲取伺服電機定 轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0035] 在本發(fā)明的一個實施例中，偏屯、量獲取單元包括方程組建立子單元和偏屯、量確定 子單元，其中：
[0036] 方程組建立子單元，用于根據(jù)定子磁極位置、定子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子 圓屯、角建立方程組；
[0037] 偏屯、量確定子單元，用于對所述方程組進行求解獲取伺服電機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、 量。
[0038] 在本發(fā)明的一個實施例中，方程組建立子單元用于在定子磁極位置、定子圓屯、位 置和轉(zhuǎn)子圓屯、位置構(gòu)成的多個=角形內(nèi)，根據(jù)定子磁極位置、定子圓屯、位置、轉(zhuǎn)子圓屯、位 置、轉(zhuǎn)子圓屯、角，基于=角形內(nèi)角和公式W及正弦定理建立方程組。
[0039] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述裝置還包括偏屯、量比較模塊，其中：
[0040] 偏屯、量比較模塊，用于判斷所述偏屯、量是否大于預(yù)定闊值;若所述偏屯、量不大于 預(yù)定闊值，則判定所述伺服電機合格;若所述偏屯、量大于預(yù)定闊值，則判定所述伺服電機不 合格。
[0041] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種伺服電機定轉(zhuǎn)子間偏屯、量檢測設(shè)備，包括偏屯、 量檢測裝置和編碼器，其中：
[0042] 編碼器，用于將伺服電機的至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值發(fā)送給偏屯、量檢 測裝置，其中所述編碼器設(shè)置在伺服電機的軸上；
[0043] 偏屯、量檢測裝置，用于根據(jù)所述至少=個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值確定伺服電 機定轉(zhuǎn)子間的偏屯、量。
[0044] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備還包括控制器和直流電源，其中：
[0045] 控制器，用于指示直流電源給伺服電機通直流電；判斷編碼器數(shù)據(jù)是否穩(wěn)定;若編 碼器數(shù)據(jù)穩(wěn)定，則指示偏屯、量檢測裝置從編碼器讀取一個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值;指 示直流電源斷開給伺服電機的供電；
[0046] 直流電源，用于根據(jù)控制器的指示，為伺服電機供電或斷電。
[0047] 在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備還包括驅(qū)動器，其中：
[0048] 控制器還用于直流電源斷開給伺服電機的供電后，指示驅(qū)動器將伺服電機旋轉(zhuǎn) 360度電角度，并執(zhí)行指示直流電源給伺服電機通直流電的操作，W便偏屯、量檢測裝置從編 碼器讀取下一個轉(zhuǎn)子磁極對應(yīng)的編碼器數(shù)值。
[0049] 驅(qū)動器，用于根據(jù)控制器的指示，將伺服電機旋轉(zhuǎn)360度電角度。
[0050] 在本發(fā)明的一個實施例中，編碼器為絕對式編碼器或增量式編碼器;編碼器設(shè)在 伺服電機內(nèi)部或者外部。
[0051 ]在本發(fā)明的一個實施例中，所述設(shè)備還包括固定工裝，其中：
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