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电机中若具备电子铭牌功能，在应用中就可以直接使用，不需要需要调整编码器；如雷赛交流伺服电机具有电子铭牌功能，能自动识别电机型号，参数并对应匹配参数就能发挥伺服优异性能。若不具备电子铭牌功能的电机，则需要调整编码器和电角度。那么，这类伺服电机如何选择及调整编码器以适配高低压交流伺服驱动呢？下面我们以雷赛LD5系列伺服为例，通过编码器原理、霍尔应用原理、调整步骤三个方面进行解读：一、编码器原理编码器的种类有很多种，输出的信号形式也有很多种，目前主要使用的为光电编码器，输出信号形式为脉冲方式，其原理如下图1

图1

光电码盘安装在电机轴上，其上有环形通、暗的刻线。通过LED发射光源，多组光耦器件矩阵排列提升信号稳定性，并通过接受光源的强弱，内部进行比较输出A、B两路信号。A、B信号相差90度相位差。另外每转输出一个Z相脉冲以代表零位参考位。

由于A、B两相相差90度，可通过比较A相在前还是B相在前，以判别编码器的正转与反转。

为增加编码器信号长线传输的稳定性，A、B、Z信号输出时经差分输出以增加信号稳定性。

光电编码器的霍尔信号U、V、W其产生原理与A、B信号基本一致。无刷或低压伺服也有通过磁环及霍尔元件来产生霍尔信号。

二、霍尔应用原理

众所周知伺服电机相比其他电机具有很高的效率，其主要原因是伺服电机采用了矢量控制的原理。简单来说，伺服电机主要由旋转的永磁体(转子)和三组均匀分布的线圈(定子)组成，线圈包围着定子被固定在外部。电流流经线圈产生磁场，三组磁场相互叠加形成一个矢量磁场。通过分别控制三组线圈上的电流大小，我们可以使定子产生任意方向和大小的磁场。

同时，通过定子和转子磁场之间的相互吸引和排斥，力矩便可自由地得到控制。对于转子旋转的任意角度，定子都存在着一个最优化的磁场方向，能产生最大的力矩。很显然如果定子产生的磁场方向正交于转子的磁场方向，这个位置就是产生最大力矩的位置。

固定线圈的空间电流矢量具有一个固定的磁场方向，这完全由通过线圈的磁通大小和流经线圈的电流相互作用决定的。这样我们就可以用空间电流矢量来表征定子的磁场，这个空间电流矢量也就是三组线圈所产生的电流矢量的空间叠加。这个就是伺服矢量控制的基本原理。

图2

如图2，编码器读数头获得的霍尔U、V、W信号将转子位置划分为6个区域，霍尔信号如下表

如图3所示，转子位于0-60°位置，则定子给出一与30°位置垂直的磁场使之旋转，如下图：

图3

此磁场方向初始一直保持不变，直至遇到第一个霍尔上升下降沿，便进行改变，如图4：

图4

从此以后便根据A、B信号判断转子位置，使定子磁场一直保持与转子磁场垂直。

三、调试步骤

1、 定义电机绕组U、V、W

电机绕组U、V、W反电动势需满足U超前V超前W。用示波器测量电机三相绕组的反电动势波形，得到如下波形图5：

图5

则可定义黄色波形所对应绕组为U，蓝色波形所对应绕组为V，红色波形所对应绕组为W。

2、检测编码器定义旋转正方向是否与电机旋转正方向一致。

1、 按定义的旋转方向(逆时针)运转电机带动编码器运转，测试其定义的A、B信号波形，如图6：

图6

如测试发现为B信号超前A信号90°，则需将A信号定义为B信号，B信号定义为A信号。如果不将A、B信号重新定义，则编码器反馈的行程与所运转的行程相反，导致伺服电机“飞车”的产生。

2、按雷赛定义的旋转方向(逆时针)运转电机带动编码器运转，测试其定义的霍尔U、V、W信号波形，

图7

现霍尔U、V、W信号为霍尔U超前霍尔V超前霍尔W，则为符合雷赛伺服定义标准。如发现霍尔U超前霍尔W超前霍尔V，则需将霍尔W定义为霍尔V，霍尔V定义为W，如不进行重新定义，则根据上文中阐述的霍尔信号应用原理，则会发生驱动器对转子位置出现判断错误的情况。

3、霍尔信号与反电动势相位关系

如图8中的对相位关系

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