1、第十三章電磁感應(yīng)一. 選擇題1. 如圖， 兩根無限長平行直導線載有大小相同方向相反的電流 長，一矩形線圈 位于導線平面內(nèi)，則(A) 線圈中無感應(yīng)電流(B) 線圈中感應(yīng)電流方向不確定(C) 線圈中感應(yīng)電流為順時針方向(D) 線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向I，均以的變化率增 2. 將形狀完全相同的銅環(huán)和木環(huán)靜止放置，并使通過兩環(huán)面的磁通量隨時間的變化率相 等，則不計自感時(A) 銅環(huán)中有感應(yīng)電動勢，木環(huán)中無感應(yīng)電動勢(B) 銅環(huán)中感應(yīng)電動勢大，木環(huán)中感應(yīng)電動勢小(C) 銅環(huán)中感應(yīng)電動勢小，木環(huán)中感應(yīng)電動勢大(D) 兩環(huán)中感應(yīng)電動勢相等3. 如圖，M、N 為水平面內(nèi)兩根平行金屬導軌， ab 與 cd 為

2、 相互平行且垂直 于導軌并可在其上自由滑動的兩根直裸導線，外 磁場均勻垂直于水平面向上，當外力使 ab 向右平移時， cd 應(yīng)(A) 不動 (B) 轉(zhuǎn)動(C) 向左移動 (D) 向右移動 4. 如圖所示，直角三角形金屬框 abc 放在均勻磁場中，磁場平行于 ab 邊，bc 的長度為 l. 當金屬框繞 ab 邊以勻角速 轉(zhuǎn)動時，則回路中的感應(yīng)電 動勢和 a、 c兩點間 的電勢差為(A) ，(B) ，(C) ，(D) ， 5在一無限長圓柱區(qū)域內(nèi)，存在隨時間變化的均勻磁場，圖示為磁場空間的一個橫截面， 列說法正確的是(A) 圓柱形區(qū)域內(nèi)有感生電場，區(qū)域外無感生電場(B) 圓柱形區(qū)域內(nèi)無感生電場，區(qū)域

3、外有感生電場(C) 圓柱形區(qū)域內(nèi)有感生電場，區(qū)域外也有感生電場(D) 圓柱形區(qū)域內(nèi)無感生電場，區(qū)域外也無感生電場 6. 一密繞螺線管的自感為 L，若將其鋸為相等的兩半，則這兩個螺線管的自感(A) 都等于(B) 一個大于 ，一個小于(C) 都大于(D) 都小于 7. 一自感系數(shù)為 0.1H的線圈中，當電流在(1/10)s內(nèi)由1A均勻減小到零時， 線圈中自感 電動勢的大小為(A) 100V(C) - 1V(B)(D)10V1V S和 2S的兩圓線圈 1、2 如圖放置，通有相同的電流， 線圈 1 中的電流所 產(chǎn)生的通過線圈 2 的磁通為 21，線圈 2 中的電流所 12，則 21和 12 的大小關(guān)系

4、為8. 面積為產(chǎn)生的通過線圈 1 的磁通為 (A) 21 = 2 12 (B) (C) 12 < 21(D)12 = 2121 = 12 / 2 R圓線圈，放在近似真空的空間里，圓心處的磁場能量密度是：(A)(B)(C)(D) 10.下列情況位移電流為零的是：9. 通有 電流 I 的半徑為(A) 電場隨時間變化(C) 交流電路(B)(D) 電場不隨時間變化 在接通直流電路的瞬間二. 填空題當線11. 用導線制成一半徑為 0.1m 的閉合線圈，線圈電阻為 10，均勻磁場垂直于線圈平面， 欲使線圈中有穩(wěn)定的感應(yīng)電流 i = 0.01A，則磁感應(yīng)強度的變化率12. 如圖，紙平面內(nèi)有一載流長直導

5、線和一接有電壓表的矩形線框， 框中有順時針方向的感應(yīng)電流時， 直導線中的電流變化為 (填“增大”“減小”或“不變”) 減小13. 通過平面上一個回路內(nèi)的磁通量以關(guān)系式 變化，式中 t 以s 計，則當 時，回路中感應(yīng)電動勢大小為14. 在磁感應(yīng)強度為 的磁場中，以速率 v垂直切割磁感應(yīng)線運動的一長度為 L 的金屬桿，相當于一個，它的電動勢，產(chǎn)生此電動勢的非靜電場力電. 源 ； 洛侖茲力15. 如圖，一根無限長直導線絕緣地緊貼在矩形線圈的中心軸 上，它們之間的互感系數(shù)為 0 _負. 極板16. 如圖， 在電容器放電過程中，極板間位移電流方向為 指向正極板 ( 或 向左 )17. 在沒有自由電荷與傳

6、導電流的變化磁場中，三 . 計算題18. 如圖，長直通電導線旁放置一矩形線框， 若導線中電流 ，求任意時刻矩形線框回路中的感應(yīng)電動勢通過面元 dS 的通量總磁通量解：取坐標軸如圖，在矩形框中任取一窄條面元 dS=Ldx由法拉第電磁感應(yīng)定律：19. 上題中，若電流 I 不變，矩形線框從圖示位置以速度 v 開始水平向右運動 . 求任意時刻 t 回路中的感應(yīng)電動勢解：任意時刻 t，通過矩形線框的磁通量由法拉第電磁感應(yīng)定律：20如圖，長 為 L 水平放置的導體棒 ab 繞豎直軸勻角速旋轉(zhuǎn)，角速度為 ，棒 a 端離軸 的距離為 ，已知該處地磁場在豎直方向上的分量為 B，求導體棒兩端的電勢差，哪端電勢較高

7、？解：棒上任取線元 dl ，其電動勢為導體棒總電動勢b端電勢高21. 如圖所示，矩形導體框架置于通有電流 I 的長直載流導線旁， 且兩者共面， ad、bc 邊與直導線平行， dc 邊可沿框架平動 . 設(shè)導體框 架的總電阻 R 視為不變，當 dc 邊以速度 v沿框架向下勻速運動時，求 回路中的感應(yīng)電流 .解：在 dc上距長直導線 x 處取線元 dx ，x 處場強其電動勢為整個 dc 棒上總電動勢為回路中感應(yīng)電流為感應(yīng)電流方向為逆時針22. 證明平板電容器中的位移電流可寫成 . 式中 C 為電容器電容，U 是兩極板 間電勢差 .證明：對平板電容器有平行于極板的截面上電位移通量為平板電容器中的位移電

8、流為永磁交流伺服電機位置反饋傳感器檢測相位與電機磁極相位的對齊方式2008-11-07來源： internet瀏覽： 504主流的伺服電機位置反饋元件包括增量式編碼器， 絕對式編碼器， 正余弦編 碼器，旋轉(zhuǎn)變壓器等。 為支持永磁交流伺服驅(qū)動的矢量控制， 這些位置反饋元件 就必須能夠為伺服驅(qū)動器提供永磁交流伺服電機的永磁體磁極相位， 或曰電機電 角度信息， 為此當位置反饋元件與電機完成定位安裝時， 就有必要調(diào)整好位置反 饋元件的角度檢測相位與電機電角度相位之間的相互關(guān)系， 這種調(diào)整可以稱作電 角度相位初始化， 也可以稱作編碼器零位調(diào)整或?qū)R。 下面列出了采用增量式編 碼器，絕對式編碼器， 正余弦

9、編碼器， 旋轉(zhuǎn)變壓器等位置反饋元件的永磁交流伺 服電機的傳感器檢測相位與電機電角度相位的對齊方式。增量式編碼器的相位對齊方式在此討論中， 增量式編碼器的輸出信號為方波信號， 又可以分為帶換相信號 的增量式編碼器和普通的增量式編碼器， 普通的增量式編碼器具備兩相正交方波 脈沖輸出信號 A 和 B，以及零位信號 Z；帶換相信號的增量式編碼器除具備 ABZ 輸出信號外，還具備互差 120 度的電子換相信號 UVW ，UVW 各自的每轉(zhuǎn)周期 數(shù)與電機轉(zhuǎn)子的磁極對數(shù)一致。 帶換相信號的增量式編碼器的 UVW 電子換相信 號的相位與轉(zhuǎn)子磁極相位，或曰電角度相位之間的對齊方法如下：1. 用一個直流電源給電機

10、的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；2. 用示波器觀察編碼器的 U 相信號和 Z 信號；3. 調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器 U 相信號跳變沿，和 Z 信號，直到 Z 信號穩(wěn) 定在高電平上（在此默認 Z 信號的常態(tài)為低電平），鎖定編碼器與電機的相對 位置關(guān)系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時， Z 信號 都能穩(wěn)定在高電平上，則對齊有效。撤掉直流電源后，驗證如下：1. 用示波器觀察編碼器的 U 相信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉(zhuǎn)動電機軸，編碼器的 U相信號上升沿與電機的

11、UV 線反電勢波形由低到 高的過零點重合，編碼器的 Z 信號也出現(xiàn)在這個過零點上。上述驗證方法，也可以用作對齊方法。需要注意的是，此時增量式編碼器的 U 相信號的相位零點即與電機 UV 線 反電勢的相位零點對齊，由于電機的 U 相反電勢，與 UV 線反電勢之間相差 30 度，因而這樣對齊后，增量式編碼器的 U 相信號的相位零點與電機 U 相反電勢 的-30度相位點對齊，而電機電角度相位與 U 相反電勢波形的相位一致，所以此 時增量式編碼器的 U 相信號的相位零點與電機電角度相位的 -30 度點對齊。有些伺服企業(yè)習慣于將編碼器的 U 相信號零點與電機電角度的零點直接對 齊，為達到此目的，可以：1

12、. 用 3個阻值相等的電阻接成星型， 然后將星型連接的 3 個電阻分別接入電 機的 UVW 三相繞組引線；2. 以示波器觀察電機 U 相輸入與星型電阻的中點， 就可以近似得到電機的 U 相反電勢波形；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置，或者編碼器 外殼與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器的 U 相信號上升沿和電機 U 相反電勢波形由 低到高的過零點， 最終使上升沿和過零點重合， 鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān) 系，完成對齊。由于普通增量式編碼器不具備 UVW 相位信息，而Z 信號也只能反映一圈內(nèi) 的一個點位，不具備直接的相位對齊潛力，因而不作為本討論的話題

13、。絕對式編碼器的相位對齊方式 絕對式編碼器的相位對齊對于單圈和多圈而言， 差別不大， 其實都是在一圈 內(nèi)對齊編碼器的檢測相位與電機電角度的相位。 早期的絕對式編碼器會以單獨的 引腳給出單圈相位的最高位的電平， 利用此電平的 0和 1的翻轉(zhuǎn)，也可以實現(xiàn)編 碼器和電機的相位對齊，方法如下：1. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；2. 用示波器觀察絕對編碼器的最高計數(shù)位電平信號；3. 調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察最高計數(shù)位信號的跳變沿，直到跳變沿準確出現(xiàn)在電 機軸的定向平衡位置處，鎖定編碼器與電機

14、的相對位置關(guān)系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，跳變沿 都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。這類絕對式編碼器目前已經(jīng)被采用 EnDAT ，BiSS，Hyperface 等串行協(xié)議， 以及日系專用串行協(xié)議的新型絕對式編碼器廣泛取代， 因而最高位信號就不符存 在了，此時對齊編碼器和電機相位的方法也有所變化， 其中一種非常實用的方法 是利用編碼器內(nèi)部的 EEPROM，存儲編碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位， 具體方法如下：1. 將編碼器隨機安裝在電機上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及編碼器外 殼與電機外殼；2. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U

15、 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；3. 用伺服驅(qū)動器讀取絕對編碼器的單圈位置值， 并存入編碼器內(nèi)部記錄電機 電角度初始相位的 EEPROM 中；4. 對齊過程結(jié)束。由于此時電機軸已定向于電角度相位的 -30 度方向，因此存入的編碼器內(nèi)部 EEPROM 中的位置檢測值就對應(yīng)電機電角度的 -30 度相位。 此后， 驅(qū)動器將任意 時刻的單圈位置檢測數(shù)據(jù)與這個存儲值做差，并根據(jù)電機極對數(shù)進行必要的換 算，再加上 -30 度，就可以得到該時刻的電機電角度相位。這種對齊方式需要編碼器和伺服驅(qū)動器的支持和配合方能實現(xiàn)， 日系伺服的 編碼器相位之所以不便于最終用戶直接調(diào)整的根本原因就在于不肯向用戶提

16、供 這種對齊方式的功能界面和操作方法。 這種對齊方法的一大好處是， 只需向電機 繞組提供確定相序和方向的轉(zhuǎn)子定向電流， 無需調(diào)整編碼器和電機軸之間的角度關(guān)系，因而編碼器可以以任意初始角度直接安裝在電機上， 且無需精細， 甚至簡 單的調(diào)整過程，操作簡單，工藝性好。如果絕對式編碼器既沒有可供使用的 EEPROM，又沒有可供檢測的最高計 數(shù)位引腳， 則對齊方法會相對復雜。 如果驅(qū)動器支持單圈絕對位置信息的讀出和 顯示，則可以考慮：1. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；2. 利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示絕對編碼器的單圈位置值；3.

17、 調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；4. 經(jīng)過上述調(diào)整， 使顯示的單圈絕對位置值充分接近根據(jù)電機的極對數(shù)折算 出來的電機 -30 度電角度所應(yīng)對應(yīng)的單圈絕對位置點，鎖定編碼器與電機的相對 位置關(guān)系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，上述折 算位置點都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。如果用戶連絕對值信息都無法獲得， 那么就只能借助原廠的專用工裝， 一邊 檢測絕對位置檢測值， 一邊檢測電機電角度相位， 利用工裝， 調(diào)整編碼器和電機 的相對角位置關(guān)系， 將編碼器相位與電機電角度相位相互對齊， 然后再鎖定。 這 樣一來，用戶就更加無從自行解決編碼器的相位對齊問題了。個人推薦采用在

18、 EEPROM 中存儲初始安裝位置的方法，簡單，實用，適應(yīng) 性好，便于向用戶開放， 以便用戶自行安裝編碼器， 并完成電機電角度的相位整 定。正余弦編碼器的相位對齊方式普通的正余弦編碼器具備一對正交的 sin，cos 1Vp-p 信號，相當于方波信號 的增量式編碼器的 AB 正交信號，每圈會重復許許多多個信號周期，比如 2048 等；以及一個窄幅的對稱三角波 Index信號，相當于增量式編碼器的 Z 信號，一 圈一般出現(xiàn)一個； 這種正余弦編碼器實質(zhì)上也是一種增量式編碼器。 另一種正余 弦編碼器除了具備上述正交的 sin、cos 信號外，還具備一對一圈只出現(xiàn)一個信號 周期的相互正交的 1Vp-p

19、的正弦型 C、D 信號，如果以 C 信號為 sin，則 D 信號 為 cos，通過 sin、cos 信號的高倍率細分技術(shù)，不僅可以使正余弦編碼器獲得比原始信號周期更為細密的名義檢測分辨率， 比如 2048 線的正余弦編碼器經(jīng) 2048 細分后，就可以達到每轉(zhuǎn) 400 多萬線的名義檢測分辨率， 當前很多歐美伺服廠家 都提供這類高分辨率的伺服系統(tǒng)，而國內(nèi)廠家尚不多見；此外帶C、D 信號的正余弦編碼器的 C、D 信號經(jīng)過細分后，還可以提供較高的每轉(zhuǎn)絕對位置信息，比 如每轉(zhuǎn) 2048個絕對位置，因此帶 C、D 信號的正余弦編碼器可以視作一種模擬 式的單圈絕對編碼器。采用這種編碼器的伺服電機的初始電角度

20、相位對齊方式如下：1. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；2. 用示波器觀察正余弦編碼器的 C 信號波形；3. 調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察 C 信號波形， 直到由低到高的過零點準確出現(xiàn)在電機 軸的定向平衡位置處，鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，過零點 都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。撤掉直流電源后，驗證如下：1. 用示波器觀察編碼器的 C 相信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉(zhuǎn)動電機軸，編碼器的 C相信號由低到高的過零點與電機

21、的 UV 線反電勢 波形由低到高的過零點重合。這種驗證方法，也可以用作對齊方法。此時 C 信號的過零點與電機電角度相位的 -30 度點對齊。 如果想直接和電機電角度的 0 度點對齊，可以考慮：1. 用 3個阻值相等的電阻接成星型， 然后將星型連接的 3 個電阻分別接入電 機的 UVW 三相繞組引線；2. 以示波器觀察電機 U 相輸入與星型電阻的中點， 就可以近似得到電機的 U 相反電勢波形；3. 調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察編碼器的 C 相信號由低到高的過零點和電機 U 相反 電勢波形由低到高的過零點， 最終使 2 個過零點重合， 鎖定編碼器與電機的相對 位置關(guān)系

22、，完成對齊。由于普通正余弦編碼器不具備一圈之內(nèi)的相位信息， 而 Index 信號也只能反 映一圈內(nèi)的一個點位， 不具備直接的相位對齊潛力， 因而在此也不作為討論的話 題。如果可接入正余弦編碼器的伺服驅(qū)動器能夠為用戶提供從 C、D 中獲取的單 圈絕對位置信息，則可以考慮：1. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；2. 利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示從 C、D 信號中獲取的單圈絕對位置信息；3. 調(diào)整旋變軸與電機軸的相對位置；4. 經(jīng)過上述調(diào)整， 使顯示的絕對位置值充分接近根據(jù)電機的極對數(shù)折算出來 的電機 -30 度電角度所應(yīng)對應(yīng)的

23、絕對位置點，鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān) 系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，上述折 算絕對位置點都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。此后可以在撤掉直流電源后，得到與前面基本相同的對齊驗證效果：1. 用示波器觀察正余弦編碼器的 C 相信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉(zhuǎn)動電機軸，驗證編碼器的 C 相信號由低到高的過零點與電機的 UV 線 反電勢波形由低到高的過零點重合。如果利用驅(qū)動器內(nèi)部的 EEPROM 等非易失性存儲器，也可以存儲正余弦編 碼器隨機安裝在電機軸上后實測的相位，具體方法如下：1. 將正余弦隨機安裝在電機上，即固結(jié)編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及編碼器外 殼與

24、電機外殼；2. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將電機軸定向至一個平衡位置；3. 用伺服驅(qū)動器讀取由 C、D 信號解析出來的單圈絕對位置值，并存入驅(qū)動 器內(nèi)部記錄電機電角度初始安裝相位的 EEPROM 等非易失性存儲器中；4. 對齊過程結(jié)束。由于此時電機軸已定向于電角度相位的 -30 度方向，因此存入的驅(qū)動器內(nèi)部 EEPROM 等非易失性存儲器中的位置檢測值就對應(yīng)電機電角度的 -30 度相位。此 后，驅(qū)動器將任意時刻由編碼器解析出來的與電角度相關(guān)的單圈絕對位置值與這 個存儲值做差，并根據(jù)電機極對數(shù)進行必要的換算，再加上 -30 度，就可以得到 該

25、時刻的電機電角度相位。這種對齊方式需要伺服驅(qū)動器的在國內(nèi)和操作上予以支持和配合方能實現(xiàn)， 而且由于記錄電機電角度初始相位的 EEPROM 等非易失性存儲器位于伺服驅(qū)動 器中，因此一旦對齊后，電機就和驅(qū)動器事實上綁定了，如果需要更換電機、正 余弦編碼器、或者驅(qū)動器， 都需要重新進行初始安裝相位的對齊操作， 并重新綁 定電機和驅(qū)動器的配套關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器的相位對齊方式 旋轉(zhuǎn)變壓器簡稱旋變，是由經(jīng)過特殊電磁設(shè)計的高性能硅鋼疊片和漆包線 構(gòu)成的，相比于采用光電技術(shù)的編碼器而言， 具有耐熱， 耐振。耐沖擊，耐油污， 甚至耐腐蝕等惡劣工作環(huán)境的適應(yīng)能力， 因而為武器系統(tǒng)等工況惡劣的應(yīng)用廣泛 采用，一對極（

26、單速）的旋變可以視作一種單圈絕對式反饋系統(tǒng)，應(yīng)用也最為廣 泛，因而在此僅以單速旋變?yōu)橛懻搶ο螅?多速旋變與伺服電機配套， 個人認為其 極對數(shù)最好采用電機極對數(shù)的約數(shù)，一便于電機度的對應(yīng)和極對數(shù)分解。旋變的信號引線一般為 6根，分為 3組，分別對應(yīng)一個激勵線圈， 和2個正 交的感應(yīng)線圈， 激勵線圈接受輸入的正弦型激勵信號， 感應(yīng)線圈依據(jù)旋變轉(zhuǎn)定子 的相互角位置關(guān)系，感應(yīng)出來具有 SIN和COS包絡(luò)的檢測信號。旋變 SIN和COS 輸出信號是根據(jù)轉(zhuǎn)定子之間的角度對激勵正弦信號的調(diào)制結(jié)果， 如果激勵信號是 sint，轉(zhuǎn)定子之間的角度為 ，則SIN信號為 sint×sin，則COS信號為 s

27、in t×cos，根據(jù) SIN，COS 信號和原始的激勵信號，通過必要的檢測電路，就 可以獲得較高分辨率的位置檢測結(jié)果， 目前商用旋變系統(tǒng)的檢測分辨率可以達到 每圈 2的12次方，即 4096，而科學研究和航空航天系統(tǒng)甚至可以達到 2的 20 次方以上，不過體積和成本也都非常可觀。商用旋變與伺服電機電角度相位的對齊方法如下：1. 用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出；2. 然后用示波器觀察旋變的 SIN 線圈的信號引線輸出；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整電機軸上的旋變轉(zhuǎn)子與電機軸的相對位置，或 者旋變定子與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整，

28、一邊觀察旋變 SIN 信號的包絡(luò)，一直調(diào)整到信號包絡(luò)的幅值完 全歸零，鎖定旋變；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸，撒手后，若電機軸每次自由回復到平衡位置時，信號包 絡(luò)的幅值過零點都能準確復現(xiàn)，則對齊有效 。撤掉直流電源，進行對齊驗證：1. 用示波器觀察旋變的 SIN信號和電機的 UV 線反電勢波形；2. 轉(zhuǎn)動電機軸，驗證旋變的 SIN 信號包絡(luò)過零點與電機的 UV 線反電勢波形 由低到高的過零點重合。這個驗證方法，也可以用作對齊方法。此時 SIN 信號包絡(luò)的過零點與電機電角度相位的 -30度點對齊。 如果想直接和電機電角度的 0 度點對齊，可以考慮：1.用 3個阻值相等的電阻接成星型， 然后將星型連接的

29、3 個電阻分別接入電 機的 UVW 三相繞組引線；2.以示波器觀察電機 U 相輸入與星型電阻的中點， 就可以近似得到電機的 U 相反電勢波形；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整編碼器轉(zhuǎn)軸與電機軸的相對位置，或者編碼器 外殼與電機外殼的相對位置；4. 一邊調(diào)整，一邊觀察旋變的 SIN 信號包絡(luò)的過零點和電機 U 相反電勢波形 由低到高的過零點， 最終使這 2個過零點重合， 鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān) 系，完成對齊。需要指出的是，在上述操作中需有效區(qū)分旋變的 SIN 包絡(luò)信號中的正半周 和負半周。由于 SIN 信號是以轉(zhuǎn)定子之間的角度為 的 sin值對激勵信號的調(diào) 制結(jié)果，因而與 sin 的正半周對

30、應(yīng)的 SIN 信號包絡(luò)中，被調(diào)制的激勵信號與原 始激勵信號同相，而與 sin 的負半周對應(yīng)的 SIN 信號包絡(luò)中，被調(diào)制的激勵信 號與原始激勵信號反相，據(jù)此可以區(qū)別和判斷旋變輸出的 SIN 包絡(luò)信號波形中 的正半周和負半周。對齊時，需要取 sin由負半周向正半周過渡點對應(yīng)的 SIN 包絡(luò)信號的過零點， 如果取反了， 或者未加準確判斷的話， 對齊后的電角度有可 能錯位 180 度，從而造成速度外環(huán)進入正反饋。如果可接入旋變的伺服驅(qū)動器能夠為用戶提供從旋變信號中獲取的與電機 電角度相關(guān)的絕對位置信息，則可以考慮：1.用一個直流電源給電機的 UV 繞組通以小于額定電流的直流電， U 入， V 出，將

31、電機軸定向至一個平衡位置；2.利用伺服驅(qū)動器讀取并顯示從旋變信號中獲取的與電機電角度相關(guān)的絕 對位置信息；3. 依據(jù)操作的方便程度，調(diào)整旋變軸與電機軸的相對位置，或者旋變外殼與 電機外殼的相對位置；4. 經(jīng)過上述調(diào)整， 使顯示的絕對位置值充分接近根據(jù)電機的極對數(shù)折算出來 的電機 -30 度電角度所應(yīng)對應(yīng)的絕對位置點， 鎖定編碼器與電機的相對位置關(guān)系；5. 來回扭轉(zhuǎn)電機軸， 撒手后， 若電機軸每次自由回復到平衡位置時， 上述折 算絕對位置點都能準確復現(xiàn)，則對齊有效。此后可以在撤掉直流電源后，得到與前面基本相同的對齊驗證效果： 1.用示波器觀察旋變的 SIN信號和電機的 UV 線反電勢波形； 2.轉(zhuǎn)動電機軸，驗證旋變的 SIN 信號包絡(luò)過零點與電機的 UV 線反電勢波形 由低到高的過零點重合。如果利用驅(qū)動器內(nèi)部的 EEPROM 等非易失性存儲器，也可以存儲旋變隨機 安裝在電機軸上后實測的相位，具體方法如下：1.將旋變隨機安裝在電機上，即固結(jié)旋變轉(zhuǎn)軸與電機軸，以及旋變外殼與電 機外殼；2.用一個直流電源給電機的 U