[發明專利]混合步進電機初始位置獲取方法、驅動器及步進伺服系統

在審

• 申請號: 201811333951.5
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109167541A
• 公開（公告）日: 2019-01-08
• 發明（設計）人: 歐奐辰;張國亮
• 申請（專利權）人: 浙江國自機器人技術有限公司
• 主分類號: H02P8/00
• 分類號: H02P8/00;H02P21/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 羅滿

1.一種混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，應用于步進伺服系統中的驅動器，包括：

在所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止后，從一個預先定義的電角度開始，按照預設間隔電角度從不同的電角度位置向所述步進電機的定子注入一個固定脈沖寬度的矢量電壓，直至遍歷完一整個360度電角度；

在每次向所述步進電機的定子注入矢量電壓的同時，均采集電機定子繞組產生的電流脈沖信號；

從所有電流脈沖信號中確定幅度最大的電流脈沖信號，并得到幅度最大的所述電流脈沖信號對應的電壓注入電角度，并將所述電壓注入電角度的位置確定為所述步進電機的初始位置。

2.如權利要求1所述的混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，在所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止之后，在從一個預先定義的電角度開始之前，該獲取方法還包括：

執行預設驅動器自檢程序以驗證驅動功能是否正常；

若正常，則執行從一個預先定義的電角度開始的步驟；若不正常，則在工作人員斷電檢修完成后返回執行所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止的步驟。

3.如權利要求2所述的混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，所述步進電機的轉子靜止的過程具體為：

通過在所述步進伺服系統中所設置的抱閘剎車機構鎖住所述步進電機的轉子，以使其保持靜止狀態。

4.如權利要求3所述的混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，所述預設間隔電角度具體為60度電角度。

5.如權利要求3所述的混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，所述矢量電壓的固定脈沖寬度具體為1μs。

6.如權利要求1-5任一項所述的混合步進電機初始位置的獲取方法，其特征在于，該獲取方法還包括：

根據所述初始電角度啟動所述步進電機以使其轉動，并實時檢測所述步進電機對應的編碼器直至其Z信號出現；

當所述編碼器的Z信號出現時，從自身存儲的廠商數據中查找所述Z信號對應的電角度；

根據查找出的電角度調整所述步進電機當前的電角度，以完成所述步進電機的整個啟動。

7.一種驅動器，其特征在于，應用于步進伺服系統，包括：

脈沖注入單元，用于在所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止后，從一個預先定義的電角度開始，按照預設間隔電角度從不同的電角度位置向所述步進電機的定子注入一個固定脈沖寬度的矢量電壓，直至遍歷完一整個360度電角度；

信號采集單元，用于在每次向所述步進電機的定子注入矢量電壓的同時，均采集電機定子繞組產生的電流脈沖信號；

電角度確定單元，用于從所有電流脈沖信號中確定幅度最大的電流脈沖信號，并得到幅度最大的所述電流脈沖信號對應的電壓注入電角度，并將所述電壓注入電角度的位置確定為所述步進電機的初始位置。

8.如權利要求7所述的驅動器，其特征在于，該驅動器還包括：

功能自檢單元，用于在所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止之后，在從一個預先定義的電角度開始之前，執行預設驅動器自檢程序以驗證驅動功能是否正常；若正常，則執行從一個預先定義的電角度開始的步驟；若不正常，則在工作人員斷電檢修完成后返回執行所述步進伺服系統上電且步進電機的轉子靜止的步驟。

9.如權利要求7-8任一項所述的驅動器，其特征在于，該驅動器還包括：

編碼器檢測單元，用于根據所述初始電角度啟動所述步進電機以使其轉動，并實時檢測所述步進電機對應的編碼器直至其Z信號出現；

電角度查找單元，用于當所述編碼器的Z信號出現時，從自身存儲的廠商數據中查找所述Z信號對應的電角度；

電角度調整單元，用于根據查找出的電角度調整所述步進電機當前的電角度，以完成所述步進電機的整個啟動。

10.一種步進伺服系統，其特征在于，包括步進電機，還包括如權利要求7-9任一項所述的驅動器。