[发明专利]一种伺服驱动器的磁偏角自整定方法和电子设备

说明书

本发明实施例涉及工业控制领域，公开了一种伺服驱动器的磁偏角自整定方法和电子设备。本发明中，伺服驱动器的磁偏角自整定方法包括：伺服驱动器执行转矩控制，其中，向伺服电机的定子输入的电流为整定电流；检测伺服电机的转子的状态；当检测到转子出现转动时，根据检测到的第一转动方向和第一角度调整整定电流的合成矢量的角度，直至整定电流的合成矢量的角度与转子的第一转动方向和第一角度相符；根据整定电流的合成矢量的角度，计算出伺服电机的磁偏角。本发明实现磁偏角自整定时伺服电机仅转动微小角度，不会损坏设备、同时速度更快、效率更高、适用领域更广。

技术领域

本发明实施例涉及工业控制领域，特别涉及伺服驱动器的磁偏角自整定技术。

背景技术

伺服驱动器是用于精确控制伺服电机的转矩、速度和位置的设备。由于交流永磁同步电机具有高功率密度、低转矩脉动等优良特性，伺服系统中通常采用交流永磁同步电机作为执行电机。为实现对交流永磁同步电机输出转矩的线性控制，通常采用磁场定向控制(FOC)的方法对伺服电机的转矩实现精确控制，进而实现速度和位置控制。

磁场定向控制(FOC)方法是通过控制定子线圈产生的合成电流/电压矢量的角度和幅值来控制电机输出转矩的方向和大小，而合成矢量的角度取决于转子的位置。在伺服电机中，采用安装在电机末端与转子相连的编码器间接获得转子永磁体的当前位置。因此，在正式运行前，需要通过某种方法获得、检测出编码器的零点与转子永磁体N极或S极轴线之间的夹角，这一夹角称为磁偏角。如图1所示，在磁偏角未知的情况下，自动获取磁偏角的方法称为磁偏角自整定。通常的，使用绝对型编码器的伺服电机只需在正式运行前进行一次磁偏角自整定，使用增量型编码器的伺服电机需要在每次正式运行前进行一次磁偏角自整定。可见，无论采用哪种编码器，都会需要磁偏角自整定。

现有技术中的自整定方法1如下：采用固定方向的合成电流矢量强拉的方式，在给定子注入电流后，根据注入电流的合成矢量的角度驱动转子转动，根据转子转过的角度即可获得磁偏角。本发明人发现至少存在如下问题：a、需要较大电流才能使得转子转到特定位置，从而保证整定精度，因此震动剧烈，有损伤设备的风险。b、由于转子的初始位置未知，且合成电流矢量的角度为固定值，最大可能转动180°电角度，电机转动角度大，有些场合不允许，使得应用领域受限；c、由于可能转动的角度大，整定过程可能需要十几秒钟的时间，效率低。自整定方法2如下：采用电流注入的方式。该方法可实现转子不转动的情况下对磁偏角自整定，但本发明人发现至少存在如下问题a、电机需要带抱闸，否则转子在注入电流的影响下可能转动，无法完成自整定。b、受电机凸极效应的影响较大，对于凸极效应不明显的电机(大多数的伺服电机均为凸极效应不明显的表贴式永磁同步电机)，磁偏角自整定误差较大。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种伺服驱动器的磁偏角自整定方法和电子设备，使得自整定时伺服电机仅转动微小角度，不会损坏设备、同时速度更快、效率更高、适用领域更广。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种伺服驱动器的磁偏角自整定方法，包括：伺服驱动器执行转矩控制，其中，向所述伺服驱动器的定子输入的电流为整定电流；检测所述伺服电机的转子的状态；当检测到所述转子出现转动时，根据检测到的第一转动方向和第一角度调整所述整定电流的合成矢量的角度，直至所述整定电流的合成矢量的角度与所述转子的第一转动方向和第一角度相符；根据所述整定电流的合成矢量的角度，计算出所述伺服电机的磁偏角。

本发明的实施方式还提供了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上述的伺服驱动器的磁偏角自整定方法。

本发明的实施方式还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的伺服驱动器的磁偏角自整定方法。