在電機運行過程中,實時監(jiān)測電流、轉速、轉軸在圓周方向的相對位置等參數(shù),確定電機本體和被拖動設備的狀態(tài),進而實時控制電機和設備的運行狀態(tài),實現(xiàn)伺服、調速等多種特定功能。這里采用編碼器作為前端測量元件,不僅大大簡化了測量系統(tǒng),而且精確可靠,功能強大。
編碼器是一種旋轉傳感器,它將旋轉部件的位置和位移的物理量轉換成一系列數(shù)字脈沖信號。這些脈沖信號由控制系統(tǒng)采集和處理,并發(fā)出一系列指令來調整和改變設備的運行狀態(tài)。如果編碼器與齒輪桿或螺釘結合,它也可以用來測量線性運動部件的位置和位移的物理量。
編碼器用于電機輸出信號反饋系統(tǒng)、測量和控制設備。編碼器由光學碼盤和接收器兩部分組成。光碼盤旋轉產(chǎn)生的光變參數(shù)轉換成相應的電參數(shù),驅動功率器件的信號通過變頻器中的前置放大器和信號處理系統(tǒng)輸出。
旋轉編碼器一般只能反饋一個速度信號,與設定值比較后反饋給變頻器執(zhí)行單元,調節(jié)電機轉速。
根據(jù)檢測原理,編碼器可以分為光學、磁性、電感和電容。根據(jù)其標定方法和信號輸出形式,可分為增量式、絕對式和混合式。
增量編碼器,其位置由從零標記計算的脈沖數(shù)決定;位移轉化為周期電信號,再將電信號轉化為計數(shù)脈沖,位移用脈沖數(shù)表示;絕對編碼器的位置由輸出代碼的讀數(shù)決定。一個圓內每個位置的輸出碼讀數(shù)都是唯一的,電源關閉時不會與實際位置失去一一對應關系。因此,增量編碼器斷電后再次開機,位置讀數(shù)為當前;絕對式編碼器的每個位置對應一定的數(shù)字碼,所以它的指示值只與測量的開始和結束位置有關,與測量的中間過程無關。
編碼器作為電機運行狀態(tài)的信息采集元件,通過機械裝置與電機相連。大多數(shù)情況下,需要在電機上增加編碼器座和端子軸。為了保證電機運行和采集系統(tǒng)運行的有效性和安全性,編碼器端軸與主軸的同軸度要求是制造工藝的關鍵。
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