同步電機相位角測量方法

胡 輝

（中航工業(yè)昌河飛機工業(yè)集團公司 江西景德鎮(zhèn)）

對于使用永磁體的同步電機來說，在使用之初需要測量出編碼器零標(biāo)記和轉(zhuǎn)子之間的相位角，這樣才能保證轉(zhuǎn)子永久磁場與定子的電磁場同步。如果這個角度未測或者角度設(shè)定不準(zhǔn)確，都會導(dǎo)致電機運行時電流過大。對于配置了直線電機、力矩電機或同步電主軸的數(shù)控機床來說，在初次調(diào)試或更換新的測量系統(tǒng)后，都需要完成同步角的測量。以西門子840D POWERLINE配置611D驅(qū)動為例，說明同步電機相位角的測量方法。

1.西門子系統(tǒng)同步電機相位角測量方法

對于配置絕對脈沖編碼器的同步電機來說，直接上電即可，不需要額外的操作進行測量。但是對于配置了增量脈沖編碼器的電機來說，則需要完成以下過程。

（1）執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的啟動程序，進入西門子840D數(shù)控系統(tǒng)。在驅(qū)動參數(shù)界面修改參數(shù)MD 1011 BIT 12=1，BIT 13=0，轉(zhuǎn)子位置識別替代粗/精同步，執(zhí)行NCK RESET，生效修改參數(shù)。

（2）為保證整個測量過程安全，防止電機電流過大，將電機最大輸出電流百分比參數(shù)MD1105 MOTOR_CURRENT_REDU CION由100%降到25%。

（3）將驅(qū)動參數(shù)MD1017 STARTUP_ASSISTANCE由0改成1，在JOG方式下移動軸，當(dāng)軸移動經(jīng)過編碼器零脈沖位置時，MD1016 COMMUTATION_ANGLE_OFFSET就會自動記下相位角值。同時MD1017會自動由1變成0，系統(tǒng)還會出現(xiàn)報警300799 Axis C1 drive 5 data backup and reboot required(以某設(shè)備C軸為例)。執(zhí)行Save Boot File，保存該軸驅(qū)動參數(shù)，然后NCK RESET，重新啟動系統(tǒng)，同步電機相位角測量初步完成。

（4）為更加精確地確定同步角值，還需將驅(qū)動參數(shù)MD1736 TEST_ROTORPOS_IDENT由0設(shè)為1，這時會在參數(shù)MD1737 DIFF_ROTORPOS_IDENT中自動出現(xiàn)一個值，同時參數(shù)MD1736會自動由1變成0。記下該值，重復(fù)以上操作7次，將記下的值相加除以7，得到的平均值取反加到參數(shù)MD1016中，同步電機相位角測量完成。

例：相位角測量初步完成后MD1016=25，精確調(diào)整執(zhí)行7次后，MD1737 參數(shù)值：1，-0.6，5，3，10，12，7，將獲得的值相加取平均值=37.4/7=5.34，25-5.34=19.66，將計算出來的值19.66輸入到參數(shù)MD1016中。

2.小結(jié)

對于其他數(shù)控系統(tǒng)，如FIDIA C20或HEIDENHAIN i TNC530來說，同步電機相位角測量方法大同小異，尤以HEIDENHAIN i TNC530系統(tǒng)測量方法簡單，對于配置絕對脈沖編碼器的同步電機來說，系統(tǒng)會自動識別。對于配置增量脈沖編碼器的同步電機，只需將參數(shù)MP2256.X修改為0，關(guān)機重啟，回零后相位角就自動測出并保存。