淺談伺服電機原點回歸方式及回零方式

伺服回零的作用

零點位置是通過程序復位控制回零或者在回零過程中感應到原點限位的時候，把當前位置值清零，表示原點或零點，一切位置都是以原點為基礎，確定零點位置的時候，應先確定運動的正向和負向，以及電機的實際運動方向。

伺服回零情況

1.原點搜索是原點沒有建立的情況下執行。

2.原點返回是原點已經建立的情況下，返回到原點位置。第一次上電先用建立原點，當后面的動作遠離了這個原點，想返回去的時候，選擇原點返回。

3.一般來說,伺服電機的編碼器有兩種,絕對值編碼器和增量式編碼器.絕對值編碼器斷電可以保持,只要電池還有電,是不需要尋原點的；增量式編碼器由于斷電后會丟失電機多圈數值,故需要尋原點操作。

伺服啟動的初始定位

一、伺服定位原理

1.伺服系統不允許系統在沒有任何準備的情況下使電機旋轉。電機轉子在任何位置永磁伺服系統都能準確定位,定位時間很短,最多經過十多次的定位試探,電機轉子就能咬合。運行中利用光電編碼盤的Z信號對電機反饋脈沖進行修正。

2.對矢量控制的分析，當輸出電流矢量與轉子軸不重合時，電機轉子會轉動到該處并與定子輸出電流矢量方向重合?；谶@種控制思想來對轉子初始位置進行檢測。?伺服系統中采用Z脈沖作為復位信號，因此必須知道該信號產生的位置和定子a相軸線的夾角，而這一夾角取決于光電編碼器的安裝位置。

3.由于光電編碼盤的安裝問題, 常常使Z脈沖的位置和定子a相軸線不重合, 此時需要先進行調零處理?？梢苑譃?a target="_blank">硬件和軟件的調零；硬件調零就是通過旋轉光電碼盤的位置, 使Z脈沖出現的位置與定子a相軸線重合;軟件調零可以檢測出Z脈沖的位置和定子 a相軸線的夾角, 并進行軟件補償。

二、啟動初始定位的作用：

電機伺服系統離不開對轉子位置（或磁場）的檢測和初始定位。只有檢測到初始轉子實際位置后，控制系統才能正常工作。如果不能精確計算出初始轉子的位置，電機的起動轉矩減弱，會出現很大震動，驅動器會檢測報警，且電機有暫時反向旋轉的可能。準確可靠的轉子初始位置檢測裝置（如旋轉編碼器）是伺服系統正常啟動的必要條件。初始定位后，伺服控制系統才開始回歸HOME。

三、無霍爾電機初始定位：

1.如果沒有霍爾傳感器時，啟動需要做過零點電流檢測，導致電機啟動時震動，以此來判斷轉子的位置和電機運動的正反方向。

2.對于旋轉電機，通過檢測編碼器的Z相（零點）信號來進行初始定位，如果在電機初始定位時，震動范圍內沒有檢測到z相信號，則電機找不到零點報警，需要調整電機轉子位置，重新進行復位。

3.對直線運動電機，啟動時震動去檢測實際位置及其正反方向，然后以電機以一個確定的運動方向來尋找HOME位置。

四、有霍爾電機初始定位

電機內裝有霍爾傳感器，能夠檢測到轉子的位置，啟動平穩。電機可以零速度啟動去尋找HOME位置

伺服回零的方式

一、原點回歸的方式有多種，基本的有以下幾種：

1.確定一個方向運動找到原點 。(這種適用于轉盤、直線電機）

2.確定一個方向，找兩端其一的限位做原點。(Center Device、SQUEEGEE)( PLC可以寫這種程序，運動控制卡有這種回零方式選擇）

3.確定一個方向，先找一端的限位，再反向回來找原點 。(直線電機)

4.回原點時直接尋找編碼器的Z相（零點）信號，當有Z相信號時，馬上減速停止—（旋轉電機HOME為0）

5.電機初始零點找到，但需要在一個方向運動一段距離，運動距離由HOME數值決定。（旋轉電機且HOME不為零）

二、多種原點回歸方式

1.通過快速找點再爬行一段距離再反向爬行找點再加Z相信號再加偏置等等（控制器不同庫函數里封裝的回零方式不同，有的加一種，有的加幾種。如果要做其中的某種方式，一般可以寫一段程序來完成）

2.若是采用的是第三種方式的話，如果使用PLC來控制，回零開始時，先寫一段運動指令先向一個方向運行，不管經過不經過原點都不停直到碰到這端限位停止，再把方向控制輸出位Y反向輸出，這時再用ZRN（回零）指令就一定能夠找到原點。

3.增量式編碼器的伺服電機在尋原點的過程中需要有一個外部傳感器來配合動作,當外部傳感器檢測到尋原點位置塊后,伺服電機從尋原點高速切換到尋原點低速,當電機繼續運行到外部傳感器檢測下降沿后,伺服電機旋轉到編碼器Z相輸出點即可.（直線運動控制）

審核編輯：黃飛