A06B-6096-H104 在過去的幾十年里，從傳統(tǒng)的并網(wǎng)電機(jī)到逆變器驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)變是穩(wěn)定而持續(xù)的。這已經(jīng)并將繼續(xù)是工業(yè)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的重大轉(zhuǎn)變，并隨著電機(jī)和終端設(shè)備的高效使用，節(jié)省了巨大的工藝和能源。通過變速驅(qū)動(dòng)器和伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的電機(jī)控制性能，現(xiàn)在可為最苛刻的應(yīng)用提供更高的質(zhì)量和同步性。如圖1所示，通過使用功率逆變器、高性能位置檢測和功率級的電流/電壓閉環(huán)反饋，提高了電機(jī)性能和效率。
通過使用逆變器中的脈寬調(diào)制向電機(jī)施加變頻電壓，可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的開環(huán)速度控制。在穩(wěn)態(tài)或緩慢變化的動(dòng)態(tài)條件下，這將相當(dāng)好地工作，并且性能較低的應(yīng)用中的許多電機(jī)驅(qū)動(dòng)器都使用開環(huán)速度控制，而無需編碼器。但是，此方法有幾個(gè)缺點(diǎn)：
速度精度有限，因?yàn)闆]有反饋
電機(jī)效率差，因?yàn)殡娏骺刂茻o法優(yōu)化
必須嚴(yán)格限制瞬態(tài)響應(yīng)，以免電機(jī)失去同步
圖1.閉環(huán)電機(jī)控制反饋系統(tǒng)。
什么是位置編碼器？
編碼器通過跟蹤旋轉(zhuǎn)軸的速度和位置來提供閉環(huán)反饋信號。光學(xué)和磁性編碼器是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，如圖2所示。在通用伺服驅(qū)動(dòng)器中，編碼器用于測量軸位置，從中得出驅(qū)動(dòng)器轉(zhuǎn)速。在機(jī)器人和離散控制系統(tǒng)中，需要精確和可重復(fù)的軸位置。光學(xué)編碼器由帶有精細(xì)光刻槽的玻璃盤組成。光電二極管傳感器在光通過或從圓盤反射時(shí)檢測光的變化。光電二極管的模擬輸出被放大和數(shù)字化，然后通過有線電纜發(fā)送到逆變器控制器。磁編碼器由安裝在電機(jī)軸上的磁鐵組成，磁場傳感器提供正弦和余弦模擬輸出，該輸出被放大和數(shù)字化。光學(xué)和磁性傳感器信號鏈類似，如圖2所示。
電機(jī)編碼器類型、技術(shù)和性能指標(biāo)
絕對式單圈編碼器在通電后返回機(jī)械或電氣 360° 內(nèi)的絕對位置。可以立即讀取電機(jī)軸的位置。絕對式多圈編碼器包括絕對值功能，并計(jì)算 360° 圈數(shù)。相反，增量編碼器提供相對于旋轉(zhuǎn)起點(diǎn)的位置。增量編碼器提供指示 0° 的索引脈沖和用于計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)彎的單脈沖或用于提供方向信息的雙脈沖。
編碼器的分辨率是電機(jī)軸每 360° 旋轉(zhuǎn)可以區(qū)分的位置數(shù)。通常，分辨率編碼器使用光學(xué)技術(shù)，而中分辨率/高分辨率編碼器使用磁性或光學(xué)傳感器。旋轉(zhuǎn)變壓器（旋轉(zhuǎn)變壓器）或霍爾傳感器用于中低分辨率編碼器。光學(xué)或磁性編碼器使用高分辨率信號調(diào)理。大多數(shù)光學(xué)編碼器都是增量式的。編碼器可重復(fù)性是一個(gè)關(guān)鍵性能指標(biāo)，用于衡量編碼器返回相同命令位置的一致性。這對于重復(fù)性任務(wù)至關(guān)重要，例如在PCB制造過程中用于半導(dǎo)體放置的機(jī)器人或拾取和放置機(jī)器。
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