本實用新型涉及電機(jī)控制技術(shù)，尤其涉及一種交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，交流伺服電機(jī)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床等領(lǐng)域。在交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，一般通過矢量控制法來有效地控制電機(jī)的運轉(zhuǎn)。在矢量控制中，在電機(jī)啟動時，當(dāng)施加在電機(jī)上的電壓矢量超前轉(zhuǎn)子初始位置90°時，可保證電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動。因此，為了使電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，在電機(jī)啟動前，需確定轉(zhuǎn)子的初始位置，進(jìn)而根據(jù)轉(zhuǎn)子的初始位置，確定施加在電機(jī)上的電壓。

現(xiàn)有的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，在系統(tǒng)上電，電機(jī)未轉(zhuǎn)動前，控制模塊通過獲取電機(jī)上的增量式光電編碼器輸出的U、V、W脈沖信號，進(jìn)而根據(jù)U、V、W脈沖信號的組合狀態(tài)來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置的模糊值，當(dāng)確定了電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置的模糊值后，控制模塊根據(jù)上述初始位置的模糊值確定第一驅(qū)動信號，并控制電機(jī)按照上述第一驅(qū)動信號啟動，電機(jī)啟動后，控制模塊根據(jù)編碼器反饋的A、B相信息以及Z相信息反推出電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置的準(zhǔn)確值，然后根據(jù)上述初始位置的準(zhǔn)確值確定第二驅(qū)動信號，并控制電機(jī)按照上述第二驅(qū)動信號啟動，以調(diào)整電機(jī)的輸出力矩，使電機(jī)的輸出力矩滿足負(fù)載特性。上述交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中，在根據(jù)U、V、W信號的組合狀態(tài)來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置時，存在對電機(jī)的轉(zhuǎn)子的初始位置定位不準(zhǔn)確的問題，這樣，當(dāng)按照第一驅(qū)動信號啟動電機(jī)時，使得電機(jī)不能以最大的力矩啟動，并且由于在電機(jī)啟動的時候確定的電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置不精確，因此，在電機(jī)啟動后，還需要根據(jù)編碼器反饋的A、B相信息以及Z相信息反推出電機(jī)轉(zhuǎn)子的初始位置，這樣，使得電機(jī)的控制變得復(fù)雜。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型提供一種交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)啟動前無法精確確定轉(zhuǎn)子的初始位置，進(jìn)而無法使電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，且使電機(jī)的控制變得復(fù)雜的問題。

本實用新型第一方面提供一種交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，包括：上位機(jī)、交流伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)子位置定位裝置；所述轉(zhuǎn)子位置定位裝置包括磁鐵、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片和轉(zhuǎn)子位置檢測板，所述磁鐵與所述交流伺服電機(jī)的電機(jī)軸連接，所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子位置檢測板上，并緊靠所述磁鐵遠(yuǎn)離所述電機(jī)軸的一端設(shè)置，所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與所述上位機(jī)連接；

所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片，用于根據(jù)所述磁鐵的磁場方向，向所述上位機(jī)輸出第一脈沖信號；

所述上位機(jī)，用于根據(jù)所述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定所述交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，并根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置向所述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使所述交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子位置定位裝置還包括磁鐵安裝座；所述磁鐵安裝座包括電機(jī)軸安裝部和磁鐵安裝部，所述電機(jī)軸安裝部開設(shè)有第一圓柱孔，所述磁鐵安裝部開設(shè)有第二圓柱孔；

所述電機(jī)軸的后端固定在所述第一圓柱孔中，所述磁鐵固定在所述第二圓柱孔中。

進(jìn)一步地，所述電機(jī)軸安裝部為開設(shè)有所述第一圓柱孔的柱狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述磁鐵安裝部為開設(shè)有所述第二圓柱孔的圓柱狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括光柵碼盤，所述光柵碼盤套設(shè)在所述磁鐵安裝部的外表面上。

進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)還包括編碼器芯片，所述編碼器芯片設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子位置檢測板上，并與所述上位機(jī)連接，所述編碼器芯片與所述光柵碼盤構(gòu)成所述系統(tǒng)的編碼器。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子位置定位裝置還包括：轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座，所述轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座安裝在所述交流伺服電機(jī)的后端蓋上，所述轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝在所述轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座上。

進(jìn)一步地，所述轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座包括相互連通、且均為圓柱狀結(jié)構(gòu)的第一固定部和第二固定部，所述第一固定部開設(shè)有第一通孔，所述第二固定部的底面直徑與所述第一通孔的直徑相同；

所述第一固定部與所述交流伺服電機(jī)的后端蓋連接，所述轉(zhuǎn)子位置檢測板蓋設(shè)在所述第二固定部上。

本實用新型第二方面提供一種交流伺服電機(jī)控制方法，應(yīng)用于交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：上位機(jī)、交流伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)子位置定位裝置；所述轉(zhuǎn)子位置定位裝置包括磁鐵、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片和轉(zhuǎn)子位置檢測板，所述磁鐵與所述交流伺服電機(jī)的電機(jī)軸連接，所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子位置檢測板上，并緊靠所述磁鐵遠(yuǎn)離所述電機(jī)軸的一端設(shè)置，所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與所述上位機(jī)連接；所述方法包括：

上位機(jī)接收所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片上報的第一脈沖信號；其中，所述第一脈沖信號為所述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片根據(jù)所述磁鐵的磁場方向獲得的；

所述上位機(jī)根據(jù)所述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定所述交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置；

所述上位機(jī)根據(jù)所述轉(zhuǎn)子的位置向所述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使所述交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。

本實用新型提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，通過設(shè)置上位機(jī)、交流伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)子位置定位裝置，且上述轉(zhuǎn)子位置定位裝置包括磁鐵、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片和轉(zhuǎn)子位置檢測板，上述磁鐵與上述交流伺服電機(jī)的電機(jī)軸連接，上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子位置檢測板上，并緊靠上述磁鐵遠(yuǎn)離所述電機(jī)軸的一端設(shè)置，上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與上述上位機(jī)連接，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片可根據(jù)磁鐵的磁場方向，向上述上位機(jī)輸出第一脈沖信號，進(jìn)而可使上位機(jī)根據(jù)上述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定上述交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，并根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的位置向上述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使上述交流電機(jī)電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。這樣，在交流伺服電機(jī)啟動前，通過磁鐵以及緊靠磁鐵設(shè)置的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片，可精確地確定交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，進(jìn)而可根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置有效的控制交流伺服電機(jī)啟動，不僅可使得交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，還可以簡化控制過程。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例一提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的爆炸圖；

圖4為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的磁鐵安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的光柵碼盤的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的編碼器芯片與位置檢測板配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的光柵碼盤與編碼器芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9為本實用新型交流伺服電機(jī)控制方法實施例一的流程圖。

附圖標(biāo)記說明：

1：上位機(jī)；

2：交流伺服電機(jī)；

21：交流伺服電機(jī)的電機(jī)軸；

211：電機(jī)軸的后端；

22：交流伺服電機(jī)的后端蓋；

23：交流伺服電機(jī)的后蓋；

3：轉(zhuǎn)子位置定位裝置；

31：磁鐵；

32：磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片；

33：轉(zhuǎn)子位置檢測板；

34：磁鐵安裝座；

341：電機(jī)軸安裝部；

341-1：第一圓柱孔；

342：磁鐵安裝部；

342-1：第二圓柱孔；

35：轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座；

351：第一固定部；

351-1：第一通孔；

352：第二固定部；

4：光柵碼盤；

41：中空的圓柱體狀安裝部

5：編碼器芯片；

51：凹槽；

6：差分電路芯片。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

本實用新型提供一種交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)和控制方法，以解決現(xiàn)有的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)在電機(jī)啟動前無法精確確定轉(zhuǎn)子的初始位置，進(jìn)而無法使電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，且使電機(jī)的控制變得復(fù)雜的問題。

本實用新型提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)和控制方法，可應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。例如，可應(yīng)用于橫織機(jī)中。

下面以具體的實施例來對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。下面這幾個具體的實施例可以相互結(jié)合，對于相同或相似的概念可能在某些實施例不再贅述。

圖1為本實用新型實施例一提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖1，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，包括：上位機(jī)1、交流伺服電機(jī)2和轉(zhuǎn)子位置定位裝置3；轉(zhuǎn)子位置定位裝置3包括磁鐵31、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32和轉(zhuǎn)子位置檢測板33，磁鐵31與交流伺服電機(jī)2的電機(jī)軸21連接，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32設(shè)置在轉(zhuǎn)子位置檢測板33上，并緊靠磁鐵31遠(yuǎn)離電機(jī)軸21的一端設(shè)置，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與上位機(jī)1連接；

磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32，用于根據(jù)磁鐵31的磁場方向，向上位機(jī)1輸出第一脈沖信號；

上位機(jī)1，用于根據(jù)上述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定交流伺服電機(jī)2的轉(zhuǎn)子的位置，并根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的位置向交流伺服電機(jī)2輸出啟動電壓，以使交流伺服電機(jī)2以最大轉(zhuǎn)矩運行。

具體地，磁鐵31為圓柱體狀，且該磁鐵31為徑向充磁磁鐵。需要說明的是，磁鐵31通過不導(dǎo)磁材料與交流伺服電機(jī)2的電機(jī)軸21的后端211固定連接。例如，可以通過銅將磁鐵31焊接在交流伺服電機(jī)2的電機(jī)軸21上。這樣，當(dāng)電機(jī)軸21隨著交流伺服電機(jī)2的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，磁鐵31可與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)動，在磁鐵31轉(zhuǎn)動的過程中，磁鐵31產(chǎn)生的磁場方向隨之改變。這樣，交流伺服電機(jī)2的轉(zhuǎn)子所處的任一位置與磁鐵31的磁場方向是一一對應(yīng)的，因此，通過磁性位置傳感器芯片32可精確地確定轉(zhuǎn)子的位置。

可選地，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32可以選用奧地利微電子公司生產(chǎn)的型號為AS560的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片。此外，關(guān)于磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32的具體結(jié)構(gòu)及工作原理可以參見現(xiàn)有技術(shù)中的描述，此處不再贅述。

進(jìn)一步地，請參照圖1，轉(zhuǎn)子位置檢測板33為一板狀結(jié)構(gòu)，其主要用來支撐磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片(磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32焊接在轉(zhuǎn)子位置檢測板33上)。此外，轉(zhuǎn)子位置檢測板33可以通過支撐桿固定在交流伺服電機(jī)2的后端蓋22或后蓋23上，或直接通過焊接的方式固定在交流伺服電機(jī)的后蓋23上，本實施例中，不對轉(zhuǎn)子位置檢測板33的具體設(shè)置位置進(jìn)行限定，只要保證轉(zhuǎn)子位置檢測板33安裝好后，轉(zhuǎn)子位置檢測板33上的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32緊靠磁鐵31遠(yuǎn)離電機(jī)軸21的一端設(shè)置即可。優(yōu)選地，轉(zhuǎn)子位置檢測板33安裝好后，轉(zhuǎn)子位置檢測板33上的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32的中心線與磁鐵31的中心線在同一條直線上。

需要說明的是，脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系是上位機(jī)預(yù)先確定地。具體地，上位機(jī)按照如下方法來確定脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系。在初次將本實施例提供交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)按照上述結(jié)構(gòu)固定好后，對系統(tǒng)上電(此時，交流伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)動)，并將交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定在零位，此時，上位機(jī)獲取磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片輸出的脈沖信號，并確定該脈沖信號的占空比，這樣，上位機(jī)即可確定轉(zhuǎn)子處于0°時，轉(zhuǎn)子位置與脈沖信號的占空比的對應(yīng)關(guān)系，進(jìn)一步，由于旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片輸出的脈沖信號的占空比隨轉(zhuǎn)子的位置成比例增加，這樣，上位機(jī)便可確定不同的轉(zhuǎn)子位置與不同的占空比之間的對應(yīng)關(guān)系。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子處于0°時，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片輸出的脈沖信號的占空比為3％，假設(shè)該磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片可輸出的脈沖信號的范圍為3％至93％，由此可知，當(dāng)轉(zhuǎn)子位置處于360°時，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片將輸出占空比為93％的脈沖信號。這樣，便可確定不同的轉(zhuǎn)子位置與不同的脈沖信號的占空比之間的對應(yīng)關(guān)系，本實施例中，假設(shè)將占空比記為y，轉(zhuǎn)子的位置記為x，其中，x大于等于0小于等于360，便可確定脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系為：y＝0.25％x+3％。例如，當(dāng)磁性位置傳感器芯片輸出的第一脈沖信號的占空比為5.5％，此時，根據(jù)上述映射關(guān)系，便可確定轉(zhuǎn)子的位置為10°。

再介紹了本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)之后，下面簡單介紹一下本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的控制原理和控制方法。具體地，控制方法可以包括如下步驟：

步驟一：上位機(jī)接收磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片上報的第一脈沖信號；其中，上述第一脈沖信號為上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片根據(jù)上述磁鐵的磁場方向獲得的。

具體地，當(dāng)給系統(tǒng)上電后(此時，交流伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)動)，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片根據(jù)磁鐵的磁場方向，向上位機(jī)輸出第一脈沖信號。例如，輸出占空比為8％的第一脈沖信號，此時，上位機(jī)接收上述第一脈沖信號。

步驟二、上述上位機(jī)根據(jù)上述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定上述交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置。

本步驟中，結(jié)合上面的例子，假設(shè)脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系為：y＝0.25％x+3％，其中，y表示脈沖信號的占空比，x表示轉(zhuǎn)子的位置，且x大于等于0小于等于360。這時，上位機(jī)根據(jù)第一脈沖信號(占空比為8％的第一脈沖信號)和脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系(y＝0.25％x+3％，)，可確定轉(zhuǎn)子的位置為20°。

步驟三、上述上位機(jī)根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的位置向上述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使上述交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。

本步驟中，當(dāng)上位機(jī)確定了轉(zhuǎn)子的位置后，上位機(jī)向交流伺服電機(jī)輸出啟動電動，該啟動電壓的相位超前轉(zhuǎn)子位置90°，這樣，交流伺服電機(jī)在該電壓的作用下，便以最大轉(zhuǎn)矩啟動。需要說明的是，當(dāng)交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動后，后續(xù)的控制原理與現(xiàn)有技術(shù)類似，此處不再贅述。

本實施例中，通過設(shè)置磁鐵和緊靠磁鐵設(shè)置的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器，進(jìn)而通過磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片來檢測轉(zhuǎn)子的位置，這樣，不僅可精確的確定轉(zhuǎn)子的初始位置，進(jìn)而根據(jù)轉(zhuǎn)子的初始位置有效的控制電機(jī)啟動，以使電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，滿足負(fù)載的要求；還可避免現(xiàn)有技術(shù)中因無法在交流伺服啟動前精確確定轉(zhuǎn)子的初始位置，進(jìn)而需要在交流伺服電機(jī)啟動后精確確定轉(zhuǎn)子的位置導(dǎo)致的控制復(fù)雜的問題，控制過程簡單。

本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)和控制方法，通過設(shè)置上位機(jī)、交流伺服電機(jī)和轉(zhuǎn)子位置定位裝置，且上述轉(zhuǎn)子位置定位裝置包括磁鐵、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片和轉(zhuǎn)子位置檢測板，上述磁鐵與上述交流伺服電機(jī)的電機(jī)軸連接，上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片設(shè)置在上述轉(zhuǎn)子位置檢測板上，并緊靠上述磁鐵遠(yuǎn)離所述電機(jī)軸的一端設(shè)置，上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與上述上位機(jī)連接，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片可根據(jù)磁鐵的磁場方向，向上述上位機(jī)輸出第一脈沖信號，進(jìn)而可使上位機(jī)根據(jù)上述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定上述交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，并根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的位置向上述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使上述交流電機(jī)電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。這樣，在交流伺服電機(jī)啟動前，通過磁鐵以及緊靠磁鐵設(shè)置的磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片，可精確地確定交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置，進(jìn)而可根據(jù)轉(zhuǎn)子的位置有效的控制交流伺服電機(jī)啟動，不僅可使得交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動，還可以簡化控制過程。

圖2為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)的爆炸圖。圖4為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的磁鐵安裝座的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖2至圖4，在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，轉(zhuǎn)子位置定位裝置3還包括磁鐵安裝座34；磁鐵安裝座34包括電機(jī)軸安裝部341和磁鐵安裝部342，電機(jī)軸安裝部341開設(shè)有第一圓柱孔341-1，磁鐵安裝部342開設(shè)有第二圓柱孔342-1；

電機(jī)軸21的后端211固定在第一圓柱孔341-1中，磁鐵31固定在第二圓柱孔342-1中。

需要說明的是，磁鐵安裝座34選用不導(dǎo)磁材料制成。例如，可以采用金屬銅制成。此外，第一圓柱孔341-1和第二圓柱孔342-1不連通，這樣，可避免轉(zhuǎn)子的磁場影響磁鐵31的磁場，以提高定位的準(zhǔn)確性。

具體地，電機(jī)軸安裝部341可以為開設(shè)有第一圓柱孔341-1的柱狀結(jié)構(gòu)。例如，可以為正方體結(jié)構(gòu)、長方體結(jié)構(gòu)或圓柱體結(jié)構(gòu)，且第一圓柱孔341-1的孔徑等于電機(jī)軸21的后端211的直徑。進(jìn)一步地，磁鐵安裝部342為開設(shè)有第二圓柱孔342-1的圓柱狀結(jié)構(gòu)，且第二圓柱孔342-1的直徑與磁鐵31的直徑相等。此外，可以通過焊接的方式將電機(jī)軸21和磁鐵31分別固定在第一圓柱孔341-1和第二圓柱孔342-1內(nèi)。

進(jìn)一步地，請繼續(xù)參照圖2和圖3，在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)還包括光柵碼盤4，光柵碼盤4套設(shè)在磁鐵安裝部342的外表面。

具體地，圖5為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的光柵碼盤的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖5，光柵碼盤4具有中空的圓柱體狀安裝部41，光柵碼盤4通過中空的圓柱體狀安裝部41套設(shè)在磁鐵安裝部342的外表面上。

進(jìn)一步地，請繼續(xù)參照圖2和圖3，在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，所述系統(tǒng)還包括編碼器芯5，編碼器芯片5設(shè)置在轉(zhuǎn)子位置檢測板33上，并與上位機(jī)1連接，編碼器芯片5與光柵碼盤4構(gòu)成所述系統(tǒng)的編碼器。

具體地，圖6為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的編碼器芯片與位置檢測板配合的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型實施例二提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)中的光柵碼盤與編碼器芯片配合的結(jié)構(gòu)示意圖。請參照圖6和圖7，編碼器芯片5呈C形，光柵碼盤4的透光狹縫位于C形編碼器芯片的凹槽51內(nèi)，光柵碼盤4和編碼器芯片5組成編碼器。需要說明的是，編碼器芯片5可以選用型號為HEDS的編碼器芯片，關(guān)于編碼器芯片的具體結(jié)構(gòu)及工作原理可以參見現(xiàn)有技術(shù)中的描述，此處不再贅述。

本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，通過設(shè)置碼盤和編碼器芯片，碼盤和編碼器芯片組成編碼器，這樣，當(dāng)確定了轉(zhuǎn)子的位置，并控制交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動后，在交流伺服電機(jī)后續(xù)的工作的過程中，上位機(jī)可通過獲取到的編碼器芯片35輸出的A、B相脈沖信號和運轉(zhuǎn)指令(例如，運轉(zhuǎn)指令為控制電機(jī)轉(zhuǎn)過50°的指令)來判斷交流伺服電機(jī)的運轉(zhuǎn)是否符合運轉(zhuǎn)指令。

進(jìn)一步的，請繼續(xù)參照圖6，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，還包括差分電路芯片6，差分電路芯片6安裝在轉(zhuǎn)子位置檢測板33上，差分電路芯片6的輸入端分別與磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32的輸出端和編碼器芯片35的輸出端連接，差分電路芯片6的輸出端與上位機(jī)1連接，差分電路芯片6，用于濾除環(huán)境中的電磁干擾。

本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，通過設(shè)置差分電路芯片，這樣，可以濾除環(huán)境中的電磁干擾，可提高磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片和編碼器芯片輸出的信號的準(zhǔn)確性，進(jìn)一步提高定位的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步地，請繼續(xù)參照圖2和圖3，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，在上述實施例的基礎(chǔ)上，轉(zhuǎn)子定位裝置3還包括：轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35，轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35安裝在交流伺服電機(jī)的后端蓋22上，轉(zhuǎn)子位置檢測板33安裝在轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35上。

具體地，轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35可以為具有通孔的圓柱狀結(jié)構(gòu)。此外，轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35也可以為支撐桿。

圖8示出了一種轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座的具體結(jié)構(gòu)，請參照圖8，本實施例中，轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35包括相互連通、且均為圓柱狀結(jié)構(gòu)的第一固定部351和第二固定部352，第一固定部351開設(shè)有第一通孔351-1，第二固定部352的底面直徑與第一通孔351-1的直徑相同，第一固定部351與交流伺服電機(jī)2的后端蓋22連接，轉(zhuǎn)子位置檢測板33蓋設(shè)在第二固定部352上。

具體地，轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35可通過焊接的方式固定在交流伺服電機(jī)2的后端蓋22上，此外，轉(zhuǎn)子位置檢測板33和轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35可以通過螺栓連接，還可以通過焊接的方式連接。需要說明的是，當(dāng)轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35安裝好后，磁鐵安裝座34、磁鐵32和碼盤4均位于轉(zhuǎn)子位置檢測板安裝座35內(nèi)部。

圖9為本實用新型交流伺服電機(jī)控制方法實施例一的流程圖。本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制方法，應(yīng)用于圖1所示的交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，請參照圖1，上述系統(tǒng)包括：上位機(jī)1、交流伺服電機(jī)2和轉(zhuǎn)子位置定位裝置3；轉(zhuǎn)子位置定位裝置3包括磁鐵31、磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32和轉(zhuǎn)子位置檢測板33，磁鐵31與交流伺服電機(jī)2的電機(jī)軸21連接，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片32設(shè)置在轉(zhuǎn)子位置檢測板33上，并緊靠磁鐵遠(yuǎn)離電機(jī)軸的一端設(shè)置，磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片還與上位機(jī)1連接。本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制方法，可以包括以下步驟：

S101、上位機(jī)接收磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片上報的第一脈沖信號；其中，上述第一脈沖信號為上述磁性旋轉(zhuǎn)位置傳感器芯片根據(jù)磁鐵的磁場方向獲得的。

S102、上述上位機(jī)根據(jù)上述第一脈沖信號以及脈沖信號的占空比與轉(zhuǎn)子位置的映射關(guān)系，確定交流伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)子的位置；

S103、上述上位機(jī)根據(jù)上述轉(zhuǎn)子的位置向上述交流伺服電機(jī)輸出啟動電壓，以使上述交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩運行。

具體地，上述步驟的具體實現(xiàn)過程和實現(xiàn)原理已經(jīng)在裝置實施例中具體介紹，此處不再贅述。

進(jìn)一步地，本實施例提供的交流伺服電機(jī)控制方法，當(dāng)交流伺服電機(jī)以最大轉(zhuǎn)矩啟動后，還可以包括如下步驟：

上位機(jī)向交流伺服電機(jī)發(fā)送運轉(zhuǎn)指令，以使交流伺服電機(jī)按照上述運轉(zhuǎn)指令運轉(zhuǎn)，上述運轉(zhuǎn)指令為指示交流伺服電機(jī)轉(zhuǎn)過預(yù)設(shè)角度的控制指令；

上位機(jī)獲取編碼器芯片輸出的A、B相脈沖信號，并根據(jù)上述A、B相脈沖信號判斷交流伺服電機(jī)的運轉(zhuǎn)是否符合上述運轉(zhuǎn)指令。

具體地，上述步驟的具體實現(xiàn)過程及實現(xiàn)原理可以參見現(xiàn)有技術(shù)的描述，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的范圍。