[发明专利]确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法、系统及介质

说明书

本公开内容涉及确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法、系统及介质，其中，马达上的该点的移动在至少一个方向上被阻止。具体地，本公开内容涉及一种用于确定与同步马达结合工作的编码器的换向偏移的方法。换向偏移是检测器与马达内的永磁体的北极之间的偏移。该方法包括：设定针对偏移的测试值、基于该测试值引起检测器的移位并且对该移位进行测量。该方法还包括：反复地增大测试值并且针对每个增大后的测试值引起移位并对该移位进行测量，直到确定测试值越过阈值为止。

技术领域

本公开内容涉及用于确定检测器与马达上的点之间的偏移的方法和系统。具体地，但并非限制，本公开内容涉及用于确定与旋转马达或线性马达结合工作的编码器的换向偏移的方法。

背景技术

马达用于给从规模非常小的机器到更大组件诸如电梯(也被称为“升降机”)的大范围的装置的操作提供动力。尤其在需要恒定马达速度的工业应用中使用的最常见形式的马达中之一便是同步马达。同步马达将马达的轴的旋转与用于对马达提供动力的交流电(AC)电力供应的频率同步。

总的来说，同步马达包括定子和转子。定子包括多个线圈或绕组，电流可以被馈送通过线圈或绕组。转子包括至少一对磁体，该磁体可以是电磁体或永磁体。当AC电流被馈送通过定子的绕组时，绕组生成变化磁场。因此，在三相马达中，当三相AC电流的三相分量被馈送通过三个相应的绕组时，在定子中就生成了旋转磁场。在定子中生成的旋转磁场引起转子的旋转，并且当由马达驱动的负载较低时，转子的转速与三相AC电流的频率同步。转子与定子之间的角度产生作为结果的净扭矩，净扭矩指示转子的净旋转移动。

为了使得转子的净旋转移动在任何给定时刻都位于期望方向并且处于期望速度，必须控制转子的净扭矩。电流注入到定子的绕组时相对于转子的磁体的位置和相位会确定定子产生的磁通量的配置。这会影响由转子上的绕组给予的旋转移动，进而又确定对转子施加的净扭矩。

为了确定和控制马达所产生的扭矩，应当确定定子和转子之间的相对位置。只有具有垂直于转子的磁通量的分量的电流会使扭矩施加在转子上。对于具有三个绕组的定子，从组合形式的三个电流得到的电流矢量应当垂直于转子的磁通量以使扭矩最大化；如果相反，电流矢量与磁通量平行，则不会产生扭矩。因此，通过控制供应到定子的电流的相位和定时可以针对同步马达实现最大扭矩。

检测器诸如旋转(或轴角)编码器可以用于提供关于转子相对于定子的位置的信息。旋转编码器以模拟或数字方式对关于轴的相对角度位置或运动的信息进行编码。一种类型的旋转编码器是增量式旋转编码器，其仅在编码器被旋转时提供输出。另一类型的旋转编码器是绝对式编码器，其针对轴的每个不同的角度位置产生唯一代码。

旋转编码器可以包括可旋转圆盘以及一个或更多个发光装置(LED)以及耦合至定子的光电检测器，其中，可旋转圆盘具有多个孔径并且被安装在转子的轴上。从一个或更多个LED发出的光仅在圆盘的对应孔径与给定光电检测器对准时才会被该光电检测器接收到。因此，轴的旋转会使光电检测器接收一系列信号，根据所述一系列信号可以确定转子上的点与定子上的点之间的相对定位。

编码器可以包括例如在电子芯片上的存储器和处理器，以及/或者编码器可以对包括处理器件的另一装置提供反馈。在驱动系统中，控制器或“驱动单元”包括可以从编码器接收信息并且处理信息的处理器。最初，编码器用作下述反馈装置，所述反馈装置使得驱动单元能够使用转子和定子的相对位置来确定要供应到定子绕组的电流的定时、相位和角度。编码器并不总是以预定方式安装在转子的轴上，所以轴上的给定编码器的实际零位与转子相对于定子的零位之间可能存在“换向偏移”角度。例如，可以将换向偏移测量为编码器的零位与转子上的磁体的北极之间的角度。

发明内容

本公开内容公开了一种检测器与马达的转子或轴上的点之间的偏移的方法，其中，马达的转子或轴上的点的移动在至少一个方向上被阻止，所述方法包括进行以下步骤：

a)将针对偏移的测试值设定为第一值；