伺服电机编码器替代技巧

伺服电机     编码器   替代技巧

从结构上讲,伺服系统分为三部分:伺服电机、编码器、驱动器。伺服电机的精度取决于编码器,故障也常见于这三方面。由于技术、利益等关系,各厂家所生产的     配件   不可代替,而进口配件的渠道不很畅通,造成维修上很大困难。我们可以通过对其     测量   ,分析研究工作原理,尝试采用替换的方法进行维修。例如,手头上有一个15芯     电缆   的编码器,尝试替代日本安川9芯电缆的编码器,该编码器分辨率为1024,6极,配套在安川公司生产的型号为SGMP-06AFTF22的交流伺服电机上,其原理如图1所示。即编码器的接线除 a正、a负、b正、b负、z正、z负,加上正负电源和屏蔽共9根线。而手头上的15根线编码器与电机装配的9根线编码器无法替代使用,可作如下尝试。


 伺服电机编码器替代技巧_设计制作_EDA/IC设计

首先,对一台同型号且完好的伺服电机装配的9根线编码器进行测量,得到如图2所示波形。分析得知,a、b信号的波形与15线编码器a、b信号的波形相同,而X信号为图3所示。从中可看出,当U、V、W分别换相时,X的波形就发生一次变化。在一个角度的过程中共有6种波形,分别定义为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区、Ⅴ区、Ⅵ区,依测绘结果推测,此编码器送出的a、b、X信号,在伺服     电机驱动器   中可以将其解码后得到U、V、W信号。据此,用一个常用1024线6极交流伺服电机编码器,只要设计合理的     电路   ,用其u、v、w以其a、b信号     合成   完全相同的X信号,就可以完全代替原9芯线编码器。为便于理解,如图3为替代原理图,其中虚线部分即为被替代的编码器。


 伺服电机编码器替代技巧_设计制作_EDA/IC设计

其次,依据测绘及原理分析,设计电路。方法是写出图2中每一区间所对应的表达式,如表1所示;按     数字电路   的设计思想,设计如图4所示的逻辑电路。


 伺服电机编码器替代技巧_设计制作_EDA/IC设计

而对于于合成信号中的零点信号,让a、b、c同时高电平时作为零信号。 根据以上真值表,可以写出X的表达式为:


 伺服电机编码器替代技巧_设计制作_EDA/IC设计

然后,根据以上分析推理,绘出如图4硬件电路原理图对应的     PCB板   ,并利用Pro     te   l仿真得到预期波形。

结论:采用上述设计的电路,用15线编码器替代9线编码器,根据仿真结果,完全可以正常工作。利用这种方法,已成功维修好多台进口伺服电机,解决了进口设备维修难的问题。

伺服电机编码器好坏判断方法

① 接     PLC   查看脉冲个数或码值是否正确;

② 接     示波器   查看波形;

③ 用     万用表   电压档测试输出是否正常 。

编码器为NPN输出时: 测量电源正极和信号输出线 ,

    晶体管   置ON时输出电压接近供电电压

    晶体   管置OFF时输出电压接近0V。

编码器为PNP输出时: 测量电源负极和信号输出线,

晶体管置ON时输出电压接近供电电压,

晶体管置OFF时输出电压接近0V

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