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为什么Inovance plc变频电机使用编码器?如何选择?

2020-07-22 19:17分类:编码器 阅读:

 

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在自动化控制中,我们经常遇到各种电动机的控制问题. 大多数较大的功率电动机,例如传送带,电梯和起重小车,都使用变频电动机. 各种品牌的PLC +变频器驱动和控制变频电机也很受欢迎. 上

但是,用户经常遇到这样的问题:

为什么需要为变频电动机安装编码器?没有编码器可以吗?

如果变频电动机配备了编码器,可以将其用作异步伺服控制吗?您可以进行定位控制吗?

某些变频电机控制装置不仅安装了编码器,而且还安装了双编码器闭环,这是怎么回事?

有人说: “如果变频电动机不能很好地定位,就不能很好地同步. 如果要控制同步,是否需要更换同步伺服电动机?”

变频电机的编码器信号经常受到干扰,很容易损坏. 如何选择编码器?

本文首先与您讨论为什么要为变频电动机配备编码器.

一个

基本概念: 变频电动机驱动器没有位置环. 变频电动机上的编码器是“速度编码器”,它是用于精确计算电动机反电动势的速度反馈. 电动机反电动势与电动机转子速度成正比.

由于伺服电动机的广泛使用,尽管变频控制比伺服控制更早,但现在将许多控制思想与伺服电动机进行比较和测量. 伺服电机的控制是位置环,速度环和转矩环的闭环控制. 这反映在永磁同步电动机的设计原理中. 驱动电流的相位与转子的位置同步. 伺服电动机的驱动器确定了位置环. 它是“自然”的闭环. 变频电动机驱动器是异步的,有时也称为异步电动机. 即使添加了位于电机后部的编码器的反馈,它在电机驱动器上也只有一个速度环而没有``位置环''伺服驱动器维修培训,因此该编码器就是``速度编码器''.

作为速度编码器,变频电动机编码器主要用于计算电动机转子的反电动势,以实现与当前电动机反电动势相对应的精确驱动控制.

当驱动电流使电动机转子旋转时,根据电磁定律,当磁场变化时,附近的导体将产生感应电动势. 其方向符合法拉第定律和伦茨定律,这与施加在线圈两端的电压恰好相反. 该电压是反电动势.

根据能量守恒定律:

电动机驱动器发送的电能=机械能(驱动电流和反电动势的平衡)+损耗(电动机电流电阻的热损耗,机械电阻,匹配电阻箱的热损耗等).

当电动机开始加速时,必须确保驱动电流产生的旋转势能大于反电动势能(矢量为正),但不能太大. 电动机的热能和电阻箱的热能损失了过多的电流. 速度编码器的反馈被提供给逆变器以计算反电动势,因此驱动旋转势能刚好大于反电动势.

每个电动机都有自己的特性常数,反电动势与电动机转子速度和该特性常数成正比.

Back EMF =特征常数X转子速度

已安装编码器的变频电动机,将编码器信号反馈给变频驱动器,计算出电动机的电流反电动势,并提供合理的控制电流.

当到变频器的编码器反馈信号计算出电动机速度很低,这远低于在相应驱动电流下电动机的设计转速时,这称为电动机驱动“失速”,并且变量频率电机失速意味着反电动势过低,并且电能用于热量损失(反电动势过低,并且电压已分配到阻抗中). 此时,电机线圈的电阻抗很低,电流增加,电机很热,或者逆变器电流太大. 电机或变频器可能烧毁. 此时,需要失速保护来停止电动机驱动器.

对应于这种可能的变频电动机失速,早期的常用方法是将电动机功率和逆变器功率设计为较大,足够大正弦变频器维修,并且具有足够的余量以对应于大电流热量损耗,以防止烧毁电动机或变频器组件,并且需要配备一个大型配电箱,过电压配电将在配电箱中瞬间启动时平衡多余的能量. 这导致电动机设计量大,变频器效率低下. 此外,在驱动电动机加速时,大量的能量浪费在热损失中.

在变频电动机上增加编码器可以提高电动机和变频器启动时的能效,并减少损坏电动机和变频器的可能性.

打个比方,老司机知道从低速起步时车辆消耗最多的燃油,而在上坡加速时,车辆消耗的燃油也更多. 电机驱动也是如此. 电动机的大部分能量损失是在电动机开始加速时发生的. 如果要使变频电机达到节能的效果,最好在启动时增加编码器反馈,以对电流进行精细控制,减少启动热量损失的能量浪费,保护电机和变频器免受损坏.

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