一文读懂电机与驱动器的各相顺序错位

我们有必要先了解此讨论的前提：编码器初始安装相位正确。伺服驱动器将全然“採信”电机编码器的初始安装相位所表征的电机电角度相位，无需在伺服电机 的UVW动力线接线连接后进行额外的电角度初始相位的调整或辨识，这一点也是眼下绝大多数成套供应的泛用伺服系统的实际处理方式。

电机的UVW三相动力线与驱动器的UVW三相接线端子之间可能的连接关系共同拥有六种，以驱动器接线端的 UVW顺序为正确接入相序。则电机动力线接入驱动器端子后，包含一一相应的“正常接入相序”电机UVW对驱动器UVW在内。依据排列组合。共同拥有6种可能的 接入顺序，分别为电机的UVW，UWV，VWU，VUW，WUV，WVU动力线对驱动器的UVW端子，因此驱动器的U、V、W端子有可能分别被接入了电机 的U或V或W相动力线。因为电机的动力线上的反电势相位代表了电机的实际电角度，而驱动器的UVW端子的输出电压电流波形间的相位取决于电机编码器相位所 表示的确定相序的电角度，因而。在电机动力线的UVW相与驱动器的UVW端子之间的相应关系不同一时候，就会出现驱动电压电流波形相位与电机反电势相位之间的 偏差，有关偏差例如以下： 以电机动力线相序UVW对驱动器UVW接线端一一相应“正常接入”的相序为參考相序，依照三相交流电的一般 相位关系，U率先V120度。V率先W120度。即U率先W240度，则有：

U－W－V相序。U正确，W、V互反。

电角度偏移量为180度。电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：180 - Δθ。 在α-β坐标中起始电流矢量角从90度反向递减，在d-q坐标系中的电流矢量角由90方向2倍递减。起始方 向偏离原正交方向（270度）180度正交于d轴，并逐步该偏离正交方向趋向d轴方向（0度）。

因为电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转，因而Iq分量是cos（180-2Δθ）的函数。90方向的起始相位恰好反向。Iq分量反转180度。在电流环下。电机瞬间反转，随着电机的转动，Iq分量迅速 出现零值，并终于锁死于该点。

速度环执行模式下。相同会瞬动后锁死。

V－W－U相序。电机与驱动器的各相顺序错位。

电角度偏移量为+120度。电角度增量为 +Δθ，兴许电角度可表示为：120 + Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从30度正向递增。在d-q坐标系中电流矢量角始终指向30方向，偏离原正交 方向（270度方向）+120度。

因为电机电角度增量方向与驱动的一致。Iq分量为cos（120）＝-0.5，符号反转，在电流环下，电机 反转，力矩有所减小。速度环执行模式下。速度正反馈飞车。

V－U－W相序，U，V相反，W不变，或者与V－W－U相序相比，V固定，U，W互反。

电角度偏移量为-60度。电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：-60 - Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从210度反向递减，在d-q坐标系中电流矢量角由210方向2倍递减，起始 方向偏离原正交方向（270度）-60度，并趋于指向直轴方向（180度）。

电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转。Iq分量是cos（-60-2Δθ）的函数，起始相位未反向，Iq分量符号为正，在电流环下，电机短时正转，但随着电机的转动，Iq分量迅速出现零值，并最 终锁死于该点。速度环执行模式下，相同会瞬动后锁死。

W－U－V相序，电机与驱动器的各相再度顺序错位。

电角度偏移量为-120度，电角度增量为 +Δθ。兴许电角度可表示为：-120 + Δθ。 在α-β坐标中起始电流矢量角从150度正向递增。在d-q坐标系中的电流矢量角始终指向150方向。偏离 原正交方向（270度）-120度。

电机电角度增量方向与驱动矢量一致，Iq分量为cos（-120）＝-0.5，符号反转，在电流环下，电机 反转，力矩有所减小。

速度环执行模式下，速度正反馈飞车。

W－V－U相序，与W－V－U相序相比，W固定。U，V互反。

电角度偏移量为+60度，电角度增量为 -Δθ，兴许电角度可表示为：60 - Δθ。

在α-β坐标中起始电流矢量角从330度反向递减，在d-q坐标系中的电流矢量角由330方向2倍递减，偏 离原正交方向（270度）+60度，并趋于越过正交方位指向直轴方向（180度）。

电机电角度增量方向与驱动矢量方向逆转，Iq分量是cos（60-2Δθ） 的函数，起始相位不反向，Iq分量符号为正，在电流环下。电机短时正转，但随着电机的转动，Iq分量迅速出现零值，并终于锁死于该点。

速度环执行模式下， 相同会瞬动后锁死。

【电流环下实验验证 2009年1月5日】 UVW正常接入相序。伺服系统工作正常。 UWV相序，电机瞬动后锁死。

VWU相序，电机反转，力矩减少。 VUW相序，电机瞬动后锁死。 WUV相序。电机反转，力矩减少。

WVU相序，电机瞬动后锁死。

【速度环下实验验证 2009年1月7日】 UVW正常接入相序，伺服速度闭环工作正常。

UWV相序，电机瞬动后锁死。

VWU 相序。速度正反馈飞车，速度失去控制。

VUW相序，电机瞬动后锁死。

WUV相序，速度正反馈飞车，速度失去控制。 WVU相 序，电机瞬动后锁死。

以上电流环和速度环下的实验是借助项目进程专门设计完毕的。实验中。不管是不管是持续正反馈还是电机瞬动或稍动后锁死，电机的驱动电流都明显增大， 为保证实验现象的可观察性，实验中特意解除了过速保护、正反馈保护等一系列保护措施。放宽了电流限制阈值。并採取了必要的减额措施。以免电流激增，超过最 大值。或者出现过流或过载故障而导致不必要的故障停机。

实验中UWV、VUW和WVU等3种相序与正常相序UVW没有直接的轮换关系，而是进行了对应的相位间两两互换，从而导致电机的实际执行电角度与驱 动矢量的电角度增长方向互反，且呈加倍递减状态，永磁交流伺服电机不管是在电流环还是速度环模式下。都呈瞬动后锁死状态。这一点与传统的感应电机拖动或异 步变频器通过三相接线顺序的两两互换就能够改变电机执行方向的做法显然是大相径庭，因而在这个问题，绝不能以感应电机拖动和变频器的使用经验来等同看待。

初步的实验表明：UWV、VUW和WVU等3种相序下的起始瞬动方向取决于电机电角度的实际位置和指令方向，在指令方向不变的前提下，瞬动方向更趋 向与就近转向锁死点；指令方向改变后。则会反向趋近就近的锁死点。

关于这一点，实验尚做得不够仔细和全面，特此声明！

不管是计入 持续正反馈还是电机稍动后锁死。电机的驱动电流都会非常快达到最大，直至出现过流或过载故障。測的停机。

【后记】

拿变频器或工频驱动的拖动电机的相序与转动方向的概念来套伺服系统，显然是有问题的，只是国内的伺服系统应用面尚小，业内的认识水平也自然不够高。 相同的相序关系放在伺服驱动和拖动电机上，效果必定不同，在此举2个小样例：

U－V－W相序和U－W－V相序相比，就是不动一相，而改变其他两相的接线顺序：用在拖移动电机，它将改变马达的旋转方向，这是逻辑上的电中继 经典 - 改变的方法来；并在伺服系统中使用的，电机不反转。但一时后锁定。

U－V－W相序V－W－U，布线是连续的旋转：用于驱动电机。改变气隙的旋转磁场的方向。因而电动机的旋转的效果是没有区别的。并在伺服系统中使用的。单独电机 五月杯垫