同步电机相位角测量方法

胡 辉

（中航工业昌河飞机工业集团公司 江西景德镇）

对于使用永磁体的同步电机来说，在使用之初需要测量出编码器零标记和转子之间的相位角，这样才能保证转子永久磁场与定子的电磁场同步。如果这个角度未测或者角度设定不准确，都会导致电机运行时电流过大。对于配置了直线电机、力矩电机或同步电主轴的数控机床来说，在初次调试或更换新的测量系统后，都需要完成同步角的测量。以西门子840D POWERLINE配置611D驱动为例，说明同步电机相位角的测量方法。

1.西门子系统同步电机相位角测量方法

对于配置绝对脉冲编码器的同步电机来说，直接上电即可，不需要额外的操作进行测量。但是对于配置了增量脉冲编码器的电机来说，则需要完成以下过程。

（1）执行标准的启动程序，进入西门子840D数控系统。在驱动参数界面修改参数MD 1011 BIT 12=1，BIT 13=0，转子位置识别替代粗/精同步，执行NCK RESET，生效修改参数。

（2）为保证整个测量过程安全，防止电机电流过大，将电机最大输出电流百分比参数MD1105 MOTOR_CURRENT_REDU CION由100%降到25%。

（3）将驱动参数MD1017 STARTUP_ASSISTANCE由0改成1，在JOG方式下移动轴，当轴移动经过编码器零脉冲位置时，MD1016 COMMUTATION_ANGLE_OFFSET就会自动记下相位角值。同时MD1017会自动由1变成0，系统还会出现报警300799 Axis C1 drive 5 data backup and reboot required(以某设备C轴为例)。执行Save Boot File，保存该轴驱动参数，然后NCK RESET，重新启动系统，同步电机相位角测量初步完成。

（4）为更加精确地确定同步角值，还需将驱动参数MD1736 TEST_ROTORPOS_IDENT由0设为1，这时会在参数MD1737 DIFF_ROTORPOS_IDENT中自动出现一个值，同时参数MD1736会自动由1变成0。记下该值，重复以上操作7次，将记下的值相加除以7，得到的平均值取反加到参数MD1016中，同步电机相位角测量完成。

例：相位角测量初步完成后MD1016=25，精确调整执行7次后，MD1737 参数值：1，-0.6，5，3，10，12，7，将获得的值相加取平均值=37.4/7=5.34，25-5.34=19.66，将计算出来的值19.66输入到参数MD1016中。

2.小结

对于其他数控系统，如FIDIA C20或HEIDENHAIN i TNC530来说，同步电机相位角测量方法大同小异，尤以HEIDENHAIN i TNC530系统测量方法简单，对于配置绝对脉冲编码器的同步电机来说，系统会自动识别。对于配置增量脉冲编码器的同步电机，只需将参数MP2256.X修改为0，关机重启，回零后相位角就自动测出并保存。