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東莞市廣聯(lián)自動化科技有限公司
主營產(chǎn)品： E H溫度傳感器,E H流量計(jì),MAHLE過濾器,PARKER比例閥,MURR繼電器 |
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2019-5-9 閱讀(2935)
一、電機(jī)尾部的安裝
電機(jī)尾部的p+f倍加福編碼器首先是為電機(jī)驅(qū)動器反饋信號的。
變頻電機(jī)尾部的編碼器對變頻器是速度閉環(huán)反饋。
伺服電機(jī)尾部的編碼器對伺服驅(qū)動器是位置閉環(huán)反饋。
變頻電機(jī)上的編碼器：
速度——積分到位置，對系統(tǒng)是半閉環(huán)。
變頻電機(jī)尾部安裝p+f倍加福編碼器好處是直接反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速動態(tài)性能，作為相位頻率、電流-力矩-加速度的電機(jī)驅(qū)動的調(diào)速與矢量控制閉環(huán)。
變頻電機(jī)尾部的p+f倍加福編碼器就是變頻器調(diào)速的速度閉環(huán),如果變頻器沒有PG卡，它僅僅是調(diào)速的閉環(huán)，而對于上位控制器（PLC等）的位置環(huán)是依賴于速度對時(shí)間軸上積分的。
變頻器如果增加了位置控制卡PG卡后，可以有變頻器上直接的電機(jī)位置閉環(huán)。但是變頻電機(jī)都是依賴于機(jī)械傳動裝置帶動負(fù)載端，這種電機(jī)位置閉環(huán)僅僅是反映在電機(jī)高速旋轉(zhuǎn)中的位置值，而不是經(jīng)過傳動減速后低速負(fù)載端的真實(shí)位置，這種位置閉環(huán)稱為半閉環(huán)。這種閉環(huán)因變頻電機(jī)減速傳動裝置而誤差較大。
因此，變頻電機(jī)（包括具有伺服功能的異步伺服電機(jī)）尾部的p+f倍加福編碼器，基本上是速度閉環(huán)為主,以增量編碼器為主。
伺服電機(jī)上的p+f倍加福編碼器
位置--微分到速度，電機(jī)位置，對系統(tǒng)是半閉環(huán)。
伺服是天然的位置閉環(huán)。伺服電機(jī)設(shè)計(jì)的就是位置、速度、電流力矩的閉環(huán)。p+f倍加福編碼器同步反饋電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，并在時(shí)間軸上微分到速度環(huán)。因此無論是控制中取速度環(huán)優(yōu)先還是位置環(huán)優(yōu)先的控制策略，其編碼器反饋給伺服控制器的原始信息就是位置環(huán)。
這種閉環(huán)是針對電機(jī)的閉環(huán)，在速度上真實(shí)反映電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電機(jī)相位，這有利于驅(qū)動器根據(jù)反饋快速調(diào)制驅(qū)動，但是對于傳動后終端的位置控制是半閉環(huán)的，中間隔了機(jī)械傳動：
1， 多級機(jī)械傳動間隙誤差的不確定性，負(fù)載變化帶來傳動“彈性”的不確定性；
2， 傳動機(jī)械磨損的調(diào)試磨合期長，傳動可能發(fā)生的機(jī)械損壞沒有反饋，所帶來的安全性不確定。
因上述的不確定性無法避免的定位誤差，調(diào)試過程中的參數(shù)調(diào)試的不確定，使用磨合后的技術(shù)人員二次返回重新調(diào)整參數(shù)需再修正，這大大增加了調(diào)試人工成本。
3， 原點(diǎn)位置丟失。目前大部分的伺服電機(jī)尾部p+f倍加福編碼器都是增量編碼器，或者是單圈值編碼器，機(jī)械式值真多圈p+f倍加福編碼器的體積較大，并且量程圈數(shù)4096圈,往往不夠電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)數(shù)。目前值機(jī)械多圈編碼器還較少直接裝在伺服電機(jī)尾部。目前的伺服電機(jī)尾部增量編碼器依賴于機(jī)械終端加裝原點(diǎn)開關(guān)，而單圈值p+f倍加福編碼器依賴于多圈計(jì)數(shù)器并保存累加數(shù)值，并用各種方法掉電保存數(shù)據(jù)。包括用電池、超級電容或者微弱自“發(fā)電”的韋根線圈。但其實(shí)這些都不是真實(shí)多圈值編碼，在計(jì)數(shù)累加圈數(shù)的過程中一旦被干擾，或者在停電后微弱的低功耗工作監(jiān)測圈數(shù)的變化時(shí)被干擾（編碼器停電低功耗工作時(shí)的信號很微弱，被干擾的幾率增加），一旦被干擾而圈數(shù)誤加錯(cuò)誤，是無法判斷的。這將發(fā)生原點(diǎn)丟失的錯(cuò)誤。所以這種拿單圈值當(dāng)多圈p+f倍加福編碼器的用法，因仍然存在原點(diǎn)丟失的可能性而失去了“值”的意義。只是相對于增量編碼器而言，這種丟原點(diǎn)的概率降低了很多。
真值多圈p+f倍加福編碼器在調(diào)試后保存原點(diǎn)位置，原點(diǎn)位置是性的。不應(yīng)再發(fā)生有時(shí)原點(diǎn)在，有時(shí)又丟原點(diǎn)位置又需要重新找原點(diǎn)的情況。如果發(fā)生這種丟原點(diǎn)位置，那是假值多圈編碼器。
1.第二編碼器——全閉環(huán)編碼器
全閉環(huán)是指在伺服電機(jī)尾部的編碼器以外，在機(jī)械終端再加裝了第二編碼器，對應(yīng)控制要求的終端位置直接的編碼器位置反饋。例如安裝直線光柵尺與大孔徑編碼器。這樣伺服編碼器與全閉環(huán)p+f倍加福編碼器兩個(gè)編碼器做了專業(yè)分工：伺服電機(jī)尾部的編碼器專管電機(jī)的速度反饋閉環(huán)和電機(jī)相位的反饋，信號連接伺服驅(qū)動器，而機(jī)械終端的第二p+f倍加福編碼器反映的是運(yùn)動軸控制目標(biāo)的真實(shí)位置閉環(huán)，信號連接PLC或者同步控制器。
更重要的是在多運(yùn)動軸做同步控制時(shí)，能夠更確定的反饋各軸位置控制目標(biāo)的相互位置關(guān)系，同步加工有更確定性。
從第二p+f倍加福編碼器初的任務(wù)位置閉環(huán)來看，全閉環(huán)編碼器就是用全行程值編碼器，不會發(fā)生原點(diǎn)丟失的問題。如果多軸運(yùn)動中只要有一軸發(fā)生原點(diǎn)位置錯(cuò)誤，多軸系統(tǒng)就亂了而不得不停機(jī)，人工干預(yù)找出是哪一軸發(fā)生了錯(cuò)誤，并手動回歸原點(diǎn)。所以多軸同步運(yùn)動控制從使用效率和安全性而言，必須要有值編碼器做原點(diǎn)位置不丟失的保障。
但是全閉環(huán)的第二p+f倍加福編碼器由于是與終端位置直接連接反饋的尺寸，p+f倍加福編碼器的尺寸依據(jù)實(shí)際需求而需定制化，這限制了規(guī)?；a(chǎn)，而且如果再要求是值編碼器，它的成本很高。由于難以大批量化，其高品質(zhì)管理要求同樣帶來高成本，而機(jī)械安裝要求的高精度，維修停機(jī)時(shí)間長。
全閉環(huán)，成本高，直接到機(jī)械剛性連接的對加工精度與安裝精度要求很高，達(dá)不到要求極易損壞。
KFD2-UFC-EX1.D（單通道，通用頻率變送，帶顯示，帶安全柵功能）
KFU8-CRG-1.D（單通道，變送器，帶顯示，220VAC/24VDC）
KFU8-CRG-EX1.D（單通道，變送器，帶顯示，帶安全柵功能，220VAC/24VDC）
KFU8-GUT-1.D（單通道，溫度變送，帶顯示，220VAC/24VDC）
KFU8-GUT-EX1.D（單通道，溫度變送，帶顯示，帶安全柵功能，220VAC/24VDC）
KFU8-UFC-1.D（單通道，通用頻率變送，帶顯示，220VAC/24VDC）
目前的機(jī)械齒輪箱值多圈編碼器已經(jīng)有較低的市場價(jià)格，雖然增加了這樣一個(gè)第二編碼器的成本，但是它節(jié)省了原點(diǎn)開關(guān)與機(jī)械找原點(diǎn)的時(shí)間，大大提高了設(shè)備自動化效率與安全性。同時(shí)也增加的系統(tǒng)在調(diào)試中的確定性與安全性，節(jié)省現(xiàn)場調(diào)試時(shí)間與二次返場重新修正參數(shù)時(shí)間，在系統(tǒng)定位精度的保證、同步控制的保證，現(xiàn)場調(diào)試人工的減少，維修停機(jī)的減少等多個(gè)方面，都向終用戶顯示出這種方案更加的靠譜可信度，而為用戶創(chuàng)造出附加值。
