安川伺服电机编码器故障及维修

论坛中总是有人问及伺服电机编码器相位与转子磁极相位零点如何对齐的问题，这样的问题论坛中多有回答，本人也曾在多个帖子有所回复，鉴于本人的回复较为零散，早就想整理集中一下，只是一直未能如愿，今借十一长假之际，将自己对这一问题的经验和体会整理汇总一下，以供大家参考，或者有个全面的了解。

永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐

其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：

图1

因此反推可知，只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，就可以达成FOC控制目标，使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交，即波形间互差90度电角度，如下图所示：

图2

如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢？由图1可知，只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位，然后就可以相对容易地根据电角度相位生成

AB伺服电机维修之编码器调零对位

电机调整:

一台AB 伺服电机（MPL-B640F-MJ24AA)，拆开检查刹车时由于客户无知，连装在电机尾部固定的编码器也拆了下来（没做标记），编码器是sick 的SRM50-HFA0-K01。装上后刹车没问题，但出现飞车故障。驱动器报错E18 OVER SPEED 或者E24 velocity error。客户找到我们，我们按照以下思路给他们修理这款AB伺服电机。因为编码器动过位置了，编码器原点漂移了，所以需要重新校正。具体如下：应急调零方法,简单而且实用.但必须把电机拆离设备并依靠设备来进行调试.试好后再装回设备再可.事实上经过大量的调零试验,每个伺服电机都有一个角度小于10度的零速静止区域,和350度的高速反转区域,如果你是偶而更换一只编码器,这样的做法确实是太麻烦了,这里有一个很简便的应急方法也能很快搞定.第一步:拆下损坏的编码器;第二步:装上新的编码器,并与轴固定.而使可调底座悬空并可自由旋转,把电机重新连入电路,把机器速度调为零,通电正常后按启动开关后有几种情况会发生,一是电机高速反转,这是由于编码器与实际零位相差太大所致,不必惊慌,你可以把编码器转过一个角度直到电机能静止下来为止.二是电机在

安川伺服驱动器的常用故障代码[ 1]

安川伺服驱动器的常用故障代码

绝对值错误或没收到 用户参数检测不到 用户参数设置超出允许值 电源变压器过流 再生电路检查错误 位置错误,脉冲超出参数Cn-1E 设定值 主电路电压出错 电机转速过快 电机几秒至几十秒过载运行 电机过载下连续运行 绝对值编码器每转脉冲数出错 ssszxx f 绝对值编码器电源不正常 绝对值编码器检测不正常 绝对值编码器电池电压不正常 绝对值编码器数据接受不正常 电机转速超过400转/分后编码器打开 驱动器过热 伺服驱动器CPU 检测给定信号错误 伺服电机（编码器）失控 编码器输出A 、B 、C 相位出错

A.C3 编码器A 相B 相断路

编码器A 相B 相没接 A.00

绝对值数据错 A.02

参数中断 A.04

参数设置错误 A.10

过流 A.30

再生电路检查错误 A.31

位置错误脉冲溢出 A.40 主电路电压错误

A.71

过载（大负载） A.72

过载（小负载） A.80 绝对值编码器差错

A.81

绝对值编码器失效 A.82

绝对值编码器检测错误 A.83

绝对值编码器电池错误 A.84

绝对值编码器数据不对 A.85

绝对值编码器转速过高 A.A1

过热 A.B1

给定输入错误 A.C1

伺服过运行

安川伺服电机参数基本调整

动态参数调整步骤 :

步骤一. 设定系统刚性 (Fn 001)

Kp : 位置回路比例增益 (机床Kp 建议值 30-90 /sec) Kv : 速度回路比例增益 (机床Kv 建议值 30-120 Hz) Ti : 速度回路积分增益 (机床Ti 建议值 10-30 ms)

范例 : 以机床大小选择不同刚性 (1米加工中心机建议Fn001设定5 ) 刚性(Fn001) Kp(Pn102) Kv(Pn100) Ti(Pn101) 扭力滤波(Pn401) 低 中低 中高 高 3 4 5 6 30 40 60 85 30 40 60 85 3000 2000 1500 1000 130 100 70 50 步骤二. 自动调协(auto turning) 寻找马达与机床惯性比

自动调协目的 ,主要是在计算马达与机床整合后 有些动态参数会受到影响 ex:

马达负载惯性比 … ,如果不先将相关参数找出 速度回路的表现 会与 Kv/Ti 设置的结果不一致 自动调协操作步骤：

1. 参数Pn110设11。(打开在线自动调谐功能) 2. 手动Jog床台让床台来回往复多次运行。

3. 手动Jog床台时如发生共振现象，请立即压下紧急停止

永磁交流伺服电机的工作原理与更换新编码器后的常规零位校正方法

永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐

其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：

图1

因此反推可知，只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，就可以达成FOC控制目标，使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交，即波形间互差90度电角度，如下图所示：

图2

如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢？由图1可知，只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位，然后就可以相对容易地根据电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。

在此需要明示的是，永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相（U相）相反电势波形的正弦（Sin）相位，因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系；另一方面，电角度也是转

永磁交流伺服电机的工作原理与更换新编码器后的常规零位校正方法

永磁交流伺服电机的编码器相位为何要与转子磁极相位对齐

其唯一目的就是要达成矢量控制的目标，使d轴励磁分量和q轴出力分量解耦，令永磁交流伺服电机定子绕组产生的电磁场始终正交于转子永磁场，从而获得最佳的出力效果，即“类直流特性”，这种控制方法也被称为磁场定向控制（FOC），达成FOC控制目标的外在表现就是永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，如下图所示：

图1

因此反推可知，只要想办法令永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致，就可以达成FOC控制目标，使永磁交流伺服电机的初级电磁场与磁极永磁场正交，即波形间互差90度电角度，如下图所示：

图2

如何想办法使永磁交流伺服电机的“相电流”波形始终与“相反电势”波形保持一致呢？由图1可知，只要能够随时检测到正弦型反电势波形的电角度相位，然后就可以相对容易地根据电角度相位生成与反电势波形一致的正弦型相电流波形了。

在此需要明示的是，永磁交流伺服电机的所谓电角度就是a相（U相）相反电势波形的正弦（Sin）相位，因此相位对齐就可以转化为编码器相位与反电势波形相位的对齐关系；另一方面，电角度也是转

试验目的：通过连续记录输入信号的两个上升沿，用该程序可以计算出输入信号的频率；同时，利用脉冲累加器可以记录输入脉冲数。

#include /* common defines and macros */ #include /* derivative information */ #pragma LINK_INFO DERIVATIVE \int count=0; float f;

double f1=2000000,first=0,second=0,n,N; void main(void) {

DisableInterrupts; //禁止全局中断

TSCR2=0X82; //计时器系统控制寄存器 0X80计时器溢出中断使能 0x02计数

器预分频为四分频

PACTL=0X20; //脉冲累加器A控制寄存器 0X20脉冲累加器溢出中断允许位 TIOS=0XFE; //IC/OC 选择寄存器 0xfe设定pt0输入捕捉口

TCTL4=0X01; //控制寄存器 0X01输入捕捉边沿

安川伺服电机参数基本调整

动态参数调整步骤 :

步骤一. 设定系统刚性 (Fn 001)

Kp : 位置回路比例增益 (机床Kp 建议值 30-90 /sec) Kv : 速度回路比例增益 (机床Kv 建议值 30-120 Hz) Ti : 速度回路积分增益 (机床Ti 建议值 10-30 ms)

范例 : 以机床大小选择不同刚性 (1米加工中心机建议Fn001设定5 ) 刚性(Fn001) Kp(Pn102) Kv(Pn100) Ti(Pn101) 扭力滤波(Pn401) 低 中低 中高 高 3 4 5 6 30 40 60 85 30 40 60 85 3000 2000 1500 1000 130 100 70 50 步骤二. 自动调协(auto turning) 寻找马达与机床惯性比

自动调协目的 ,主要是在计算马达与机床整合后 有些动态参数会受到影响 ex:

马达负载惯性比 … ,如果不先将相关参数找出 速度回路的表现 会与 Kv/Ti 设置的结果不一致 自动调协操作步骤：

1. 参数Pn110设11。(打开在线自动调谐功能) 2. 手动Jog床台让床台来回往复多次运行。

3. 手动Jog床台时如发生共振现象，请立即压下紧急停止

介绍两种编码器的区别

增量式编码器与绝对值编码器

根据检测原理，编码器可分为光学式、磁式、感应式和电容式。根据其刻度方法及信号输出形式，可分为增量式、绝对式以及混合式三种。

1． 增量式编码器工作原理

增量式旋转编码器通过内部两个光敏接受管转化其角度码盘的时序和相位关系，得到其角度码盘角度位移量增加（正方向）或减少（负方向）。

下面对增量式旋转编码器的内部工作原理

A,B两点对应两个光敏接受管，A,B两点间距为 S2 ,角度码盘的光栅间距分别为S0和S1。 通过输出波形图可知每个运动周期的时序为

这样通过AB相就可以知道编码器当前的旋转方向和速度。

2． 绝对值编码器工作原理

绝对编码器光码盘上有许多道光通道刻线，每道刻线依次以2线、4线、8线、16线。。。。。。编排，这样，在编码器的每一个位置，通过读取每道刻线的通、暗，获得一组从2的零次方到2的n-1次方的唯一的2进制编码（格雷码），这就称为n位绝对编码器。这样的编码器是由光电码盘的机械位置决定的，它不受停电、干扰的影响。

绝对编码器由机械位置决定的每个位置是唯一的，它无需记忆，无需找参考点，而且不用一直计数，什么时候需要知道位置，什么时候就去读取它的位置。这样，编码器的抗干扰特性、数据的可靠性大大提高了。

编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析

关键字：

编码器工作原理,光电编码器的工作原理分析 编码器工作原理 绝对脉冲编码器:APC 增量脉冲编码器:SPC

两者一般都应用于速度控制或位置控制系统的检测元件.

旋转编码器是用来测量转速的装置。它分为单路输出和双路输出两种。技术参数主要有每转脉冲数（几十个到几千个都有），和供电电压等。单路输出是指旋转编码器的输出是一组脉冲，而双路输出的旋转编码器输出两组相位差90度的脉冲，通过这两组脉冲不仅可以测量转速，还可以判断旋转的方向。 增量型编码器与绝对型编码器的区分

编码器如以信号原理来分，有增量型编码器,绝对型编码器。 增量型编码器 (旋转型)

工作原理:

由一个中心有轴的光电码盘，其上有环形通、暗的刻线，有光电发射和接收器件读取,获得四组正弦波信号组合成A、B、C、D,每个正弦波相差90度相位差（相对于一个周波为360度），将C、D信号反向，叠加在A、B两相上，可增强稳定信号；另每转输出一个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，通过零位脉冲，可获得编码器的零位参考位。

编码器码盘的