电机寻向是hall还是光栅尺 点击:2042 | 回复:11



gaishe

    
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发表于:2010-12-30 10:44:36
楼主

请教各位大侠:

最近做项目,用到一些驱动器,据某个国外品牌的推销者说,国外一般都不用hall寻向了。

另外,经过我最近一段时间的考虑,总结出如下结论,请各位指教:

1. 有的驱动器是hall+光栅尺寻向,由hall寻找到初始位置,是绝对式的,而后由光栅尺进行精确测量,驱动器最后采信光栅尺的信号

2. 有的是采用增量式光栅尺,那么电机每一次供电都需要寻向。

3.如果采用绝对式光栅尺,那么就相当于1中的hall+光栅尺

不知道是否正确,各位大侠能够对寻向问题做个详细介绍?

PS:hall的测量原理是什么呢?




wjbgk

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发表于:2010-12-30 11:35:47
1楼

采用第二种方案即可,

霍尔效应原理

把载有电流的半导体放在垂直于电流方向的磁场中时,半导体会产生横向磁场电现象,即:在垂直于磁场和电流的方向产生电动势,这就是霍尔效应。霍尔效应可以用经典的电磁理论解释。通常,霍尔电势UH表示成:
UH=RHIB0/d= RHIIB0
When placing the semiconductor carrying current in the magnetic field axial to the current direction, the semiconductor will generate transverse galvanomagnetic phenomenon, namely generate electromotive force in the direction axial to the magnetic field and current, which is Hall Effect. Hall Effect can be explained with classical galvanomagnetic theory. Generally, Hall voltage UH is expressed as:
UH=RHIB0/d= RHIIB0
其中: d——霍尔器件的厚度
Of which: d—the thickness of the Hall device
RH——霍尔常数
RH—Hall constant
RHI=RH/d——霍尔器件常数
RHI=RH/d—Constant of the Hall device
I——霍尔器件通过的电流强度
I—Current intensity passing through the Hall device
B0——被测的磁感应强度
B0—The measured magnetic induction intensity
从公式中可以看出,对于一定的霍尔器件,只要通过的电流I恒定不变,便可以通过霍尔器件的测量而间接测定磁场B0。由于用霍尔效应测量磁场时能够连续地和线性地读数、方法简单、使用寿命长,并能测量小空间和小间隙的磁场,因此霍尔效应法已经成为磁场测量中的一种重要方法。

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gaishe

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发表于:2010-12-30 11:44:41
2楼

2方案中,觉得麻烦,每一次供电都需要寻向。

另外据说,当系统长时间运行之后,光栅尺寻向时需要运动的距离越来越长。

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波恩

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发表于:2010-12-30 11:48:08
3楼

楼上说的看似直线电机应用。如果刚上电不允许机器有任何动作,或者伺服一上电就必须锁轴,则不能没有Hall或绝对尺。

hall只能提供粗略的相位信息,比如UVW互差120度,或者U V#  W 互差60度的经典结构,只能提供±30度以内初始相位精度,但已足以正常启动,启动后过增量光栅的Z信号后,才能建立更精确的电角度相位。

用绝对光栅,则一上电就能获取当前的绝对位置,并从中解算出精确的电角度相位。

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gaishe

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发表于:2010-12-30 14:12:16
4楼

谢谢波恩!确实是直线电机。

绝对光栅就是价格比较贵。

((hall只能提供粗略的相位信息,比如UVW互差120度,或者U V# W 互差60度的经典结构,只能提供±30度以内初始相位精度,但已足以正常启动,启动后过增量光栅的Z信号后,才能建立更精确的电角度相位。 ))

又有了一个问题:驱动器只需要Z信号就足以?

呵呵,我对电角度不太了解,看来需要元旦夯实下PWM调制了。

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ACScontrol

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发表于:2010-12-30 14:17:07
5楼

楼主提到的应该都是正确的.

2方案和1方案相同之处都是正弦波换相;不同之处在于2方案需每次上电都要换相,同时会产生微动,尤其对于静摩擦比较大的应用来说(比如平板式直线电机)可能会产生点小麻烦.

 

Hall换相属方波换相,1对极或者1个极距内在一个电气周期内共有6个高电平,用在中高速可以,而且如此粗糙的换相会带来电流比较大的波动.

 

"另外据说,当系统长时间运行之后,光栅尺寻向时需要运动的距离越来越长。 "

 

不知道这个怎么讲?

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波恩

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发表于:2010-12-30 21:39:34
6楼

“又有了一个问题:驱动器只需要Z信号就足以?”———之所以需要用hall提供互差120度的UVW相位信息,就是为了把一个电角度周期,即一个极对距,等分为6个区间份,每个区间跨60度电角度,以每个区间的中心看,电机的初始相位精度为±30°。单纯依靠Z信号,初始电角度区间无从判定。

对电角度如何对齐有兴趣的话,不妨的看看:

 

《伺服电机编码器与转子磁极相位对齐方式[原创] 》http://www.gongkong.com/webpage/forum/200810/2008100512121600001-1.shtml  

 

《永磁交流伺服电机的旋转方向与电机电角度增加方向之间的关系【原创】》http://www.gongkong.com/webpage/forum/200911/2009111021350000001-1.shtml

 

《伺服电机UVW动力线相序接错,何以导致飞车? [原创] 》http://www.gongkong.com/webpage/forum/200809/2008091217213900001-1.shtml 

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gaishe

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发表于:2010-12-31 11:16:34
7楼
谢谢波恩!顺祝新年快乐哟!

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波恩

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8楼

同乐!              

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onlylm2008

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发表于:2011-01-02 23:32:25
9楼

只能提供±30度以内初始相位精度,但已足以正常启动,启动后过增量光栅的Z信号后,才能建立更精确的电角度相位。 ))
经过第一个Hall信号便可以很高精度,

而Z信号是另一种方法。

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波恩

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发表于:2011-01-03 12:05:03
10楼
“经过第一个Hall信号便可以很高精度”———没错!但什么还都没能经过时,或初始相位精度只有±30度。

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ACScontrol

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发表于:2011-01-03 15:23:09
11楼
"1. 有的驱动器是hall+光栅尺寻向,由hall寻找到初始位置,是绝对式的,而后由光栅尺进行精确测量,驱动器最后采信光栅尺的信号 "--------------------------这里是否对应"由hall寻找到初始位置,只能提供±30度以内初始相位精度.经过第一个Hall信号便可以很高精度,是因为而后由光栅尺进行精确测量"?????????

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