变频器编码器闭环控制数据测控技术之双璀

导语:变频控制闭环的核心在于速度闭环。变频控制系统需要确保电机驱动电流与实际转速下的反电动势保持匹配,以避免因发电机效应导致的过载和损坏。在启动、加速和减速过程中,实时的速度反馈至关重要,因为它可以帮助计算出实际转速,并通过算法调整驱动电流以匹配反电动势,从而保护电子设备和延长其寿命。

变频驱动系统中的速度闭环通常采用三种主要技术:

1.霍尔传感器:这类传感器通常安装在电机轴上,每个传感器检测三个相位位置变化,提供关于三相交流旋转磁场的信息。然而,由于每个周期只有有限数量的数据点,霍尔传感器在低速时难以准确测量速度,这限制了其精度。

2.无传感器技术(或称为自励技术):这种方法利用线圈产生的反向磁场来检测运动状态。然而,在低速启动阶段,由于反向磁场很弱,如果存在额外阻抗,它可能被“消耗”掉,因此获得可靠的反馈变得困难。

3.旋转编码器:这些编码器具有高分辨率(如每周1024个脉冲),能够提供更高精度的速度测量,对于启动至低速阶段尤其有效。这使得它们成为实现精细化控制并防止过载或堵转失效的一个关键组成部分。

综上所述,加装编码器到变频系统中对于起重启升等应用尤为重要,因为它能够在低速阶段保证足够准确的地面同步,以防止溜钩。此外,矢量变频手册中常见的是将编码器信号用于位置闭环模式,即通过绝对值编码器实现更加精确的地面同步。

节能一直是讨论变频技术的一个重点领域,其中包括优化启动过程以减少能耗。当一个大型工业装置使用多台大功率马达时,这样的节能措施可以显著降低总体能源消耗,有些研究甚至指出全球40%以上的人类活动都直接或间接地依赖于马达运作,而其中一半浪费在启动过程中。如果我们能有效地提高这个过程,我们就相当于增加了数座核反应堆级别的人力资源投入到我们的日常生活中去。因此,将编码仪集成到变频系统中的趋势越来越明显。

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