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富士伺服再次谈论电机编码器

2020-07-05 19:25分类:编码器 阅读:

 

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使用变频器可以调节电动机电源的电压和频率,从而可以调节速度. 变频器的控制方法包括V / f,VC,SLVC,DTC等. 其中,V / f,SLVC控制不需要编码器,并且是开环的. 开环控制不能保证速度的稳定性和准确性,因此仅适用于调速精度不高的场合,例如风扇,泵,传送带等. VC和DTC是闭环控制方法,速度和扭矩均可达到较高的精度.

对于闭环控制,必须使用速度测量装置. 以前有一个速度测量机,但现在有一个编码器. 编码器安装在电机轴上. 电动机旋转时,编码器输出随速度变化的信号,并将其传输到变频器的控制单元. 编码器的精度直接影响控制的精度. 对于高精度定位,使用低分辨率的编码器不能满足控制要求.

编码器通常使用5VDC或24VDC电源,输出脉冲,正弦和余弦或数据信号.

1. 脉冲信号

脉冲信号是速度控制场合中常用的一种信号. 它分为两种类型: HTL电平和TTL电平. 一个关键参数是每转脉冲数,例如每转输出2048个脉冲. 脉冲信号是平顶的,并且死区很小. 该死区的存在也限制了脉冲信号编码器的精度. 这种脉冲信号的编码器通常具有两个脉冲通道. 当正向旋转时,A通道信号领先B通道90度,而反向则A滞后于B. 这样,通过编码器的信号就可以知道电动机的旋转方向. 此外松下变频器维修,某些编码器的脉冲为零,用于信号校准. 每次电动机旋转一圈,电动机都会输出一个窄脉冲,也可以是另一种脉冲形式. 编码器信号是高速脉冲信号. 例如,如果信号接收设备在计数期间存在偏差,则编码器的圆会发出2048个脉冲,而信号接收设备仅收集2047个脉冲. 长时间后电机编码器,将出现累积错误. 使用零脉冲,每转一圈将校正计数值. 当然,如果接收设备收集了3000个脉冲,但仍未接收到零脉冲,则应该报告相应的故障消息. 简而言之电机编码器,在零脉冲之后,编码器信号的监视功能将大大增加,从而提高了系统可用性. ​​

当电动机以3000 rpm的速度旋转时,分辨率为2048的编码器每分钟输出3000 * 2048 = 6144000个脉冲. 该脉冲频率非常高,因此需要通过特殊的高速计数通道读取编码器信号. 如果无法向外输出速度值或位置值,则无法直接读取脉冲信号. 捕获编码器的零脉冲也非常困难. 该脉冲显得过快,并且通常不会将此信号引入上游控制. 系统.

在实际应用中,更适合使用HTL / TTL编码器来调节速度,张力,转矩,这在使用三相异步鼠笼式电动机的生产线上非常常见.

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2. 正弦和余弦信号

输出正弦和余弦信号的编码器类似于脉冲信号. 电机每转输出例如2048个正弦波. A相是正弦信号,B相是余弦信号,零脉冲是脉冲信号. 每个周期的HTL / TTL脉冲信号只有两个电平,即高电平或低电平. 这是上面提到的死区,正弦波信号在整个周期中是不同的. 正弦信号由接收设备接收. 细分可以获得更高的精度. 正弦波的峰峰值通常在1V至1.2V之间. 例如东元伺服驱动器说明书,编码器上将有一个1Vpp标记. 例如,一个脉冲数为2048的正弦和余弦编码器,每个正弦波被分成2048个部分,那么电动机的每转可具有2048 * 2048 = 4194304个脉冲,这远高于HTL / TTL编码器,因此常用于高精度定位.

在定位(即位置控制,伺服控制,运动控制)方面,最常用的电动机类型是三相永磁同步电动机. 与异步电动机不同,同步电动机在运行之前需要知道转子的磁极位置. 最好直接通过编码器获取转子的磁极位置,否则将添加霍尔元件以识别磁极位置. 磁极位置的识别是另一个主题.

当正弦和余弦编码器与同步电动机一起使用时,还需要一个信号来记录磁极位置. 在西门子产品中,具有带C / D轨道的正弦和余弦编码器. 此C / D轨道每转输出一个正弦波信号. 识别出电动机磁极的位置后,系统将记录C / D轨迹. 永久保存与磁极位置的相位差上海维修,以便可以根据C / D轨道的电压获得电动机转子的磁极位置.

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