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扎克貿(mào)易邱小秀
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VMIVME3122 M9738888編碼器SMS
帶UVW 信號的增量式光電編碼器在控制器測速中的應(yīng)用
增量式光電編碼器基礎(chǔ)
| 3028316 SYHNC100-WRP-2X/W-24P-0-E23-A010 | 主板 | sms-meer GmbH |
| VMIVME-7750 M9750269 | 液位計 | SMS |
| VMIVME7807 M9750229+M9750310 | 編碼器 | SMS |
| VMIVME3122 M9738888 | 編碼器 | SMS |
| VMIVME-4140 M9738755 | 液位計 | SMS |
| VMIVME4140 M9738755 | 編碼器 | SMS |
| XCNT01-CAR01 M9747779 | 編碼器 | SMS |
| SM128-V M9738757 | 編碼器 | SMS |
| SM128V M9738757 | 編碼器 | SMS |
| VMIVME-3125 M9738813 | 液位計 | SMS |
| FOB 4Is PCI M9750227 | 主板 | SMS |
| FOB 4Is PCI M9750227 | 主板 | SMS |
| VNE R64 M9747722 | 編碼器 | SMS |
| VMIVME R64 M9747722 | 編碼器 | SMS |
| XCNT01-M01 M9747778 | 編碼器 | SMS |
| AT-FS708 | 主板 | SMS |
| AT-FS708 | 主板 | SMS |
| BLANK PANELS 6PCS M9750487 | 主板 | SMS |
| BLANK PANELS 6PCS M9750487 | 主板 | SMS |
● 增量式光電編碼器示意圖
● 在碼盤上均勻地刻制一定數(shù)量的光柵，光柵一側(cè)固定有光接收傳感器，另一側(cè)有固定光源，使用時碼盤隨電機軸同步轉(zhuǎn)動
● 碼盤轉(zhuǎn)動產(chǎn)生A 、B 和Z 信號，A 和B 存在90度的相位差，用以產(chǎn)生正交脈沖信號，測定位置增量，Z 信號每轉(zhuǎn)一圈觸發(fā)一個窄脈沖，用來做基準校準
QEP 信號解碼
● 增量式旋轉(zhuǎn)光電編碼器輸出A 、B （占空比50%）和Z 信號及其對應(yīng)互補的差分信號，濾波后經(jīng)差動放大器分別輸出QEP_A、QEP_B和QEP_INDEX三路信號，接入到DSP 的QEI 模塊這些波形的時序如下圖
●根據(jù) A 、 B 信號相位超前或滯后可以判斷轉(zhuǎn)向, 脈沖的上下沿捕捉可以產(chǎn)生 4倍頻信 號提高編碼器的分辨率,脈沖累加計數(shù)用來計算轉(zhuǎn)子相對于 Z 起始點的確切位置
帶定位信號 U 、 V 和 W 信號的增量式光電編碼器
●U 、 V 和 W 信號用來給轉(zhuǎn)子做初始定位,這三個脈沖互差 120º電角度方波信號類似于直 流無刷電機位置傳感器 HALL 的輸出信號,在一個電角度周期,三個信號的輸出組成 6個狀態(tài),每個狀態(tài) 60º電角度
●要使 U 、 V 和 W 信號能判斷轉(zhuǎn)子的初始定位,需要將 U 相信號上升沿和電機反電勢和由
負到正過零點位置對齊
增量式光電編碼器初始位置
●編碼器 U 信號和 Z 信號的關(guān)系
●上面提及 U 、 V 和 W 信號類似于直流無刷的 HALL 傳感器的信號,通常使用 HALL 使用時 已經(jīng)把 1個 HALL 安裝到 A 相電機繞組磁勢軸線位置, 另外兩個依次按照 120º電角度順 序安裝好,這樣 U 相信號上升沿和電機 A 相反電勢和由負到正過零點位置對齊,該位 置定義為初始位置,此時。繞組 A 相軸線和轉(zhuǎn)子 D 軸對齊
●編碼器安裝好后, U 相信號上升沿位置也就確定, 所以編碼器的初次安裝一般而言需要 將 U 相信號標定到 A 相電機繞組磁勢軸線位置
●Z 信號觸發(fā)信號通常而言和編碼器 U 相信號上升沿對齊, 如果有偏差, 需要加上校正因 子,這樣 Z 信號就能反應(yīng)電機的 U 相反電勢零點位置即初始位置的位置
●編碼器安裝好后,編碼器 U 相信號和 Z 觸發(fā)信號的位置是固定的,和 A 相繞組軸線存 在著對應(yīng)關(guān)系,但電機轉(zhuǎn)子的位置是隨機的,可能在 0到 360º電角度 6個扇區(qū)之間的 任何一個位置,每個扇區(qū)的軸線與轉(zhuǎn)子的 D 軸是隨機的,定義該值 θz 。 θz 的物理含 義是:每個扇區(qū)的軸線與轉(zhuǎn)子 D 軸位置的差值。該差值是物理存在的,在矢量控制之 前必須要學(xué)到
轉(zhuǎn)子相位初始化
●對于采用帶 U,V,W 磁極信號的編碼器來說 , 采用這個編碼器能夠把一個電角度周期分
| BI5-G19-AZ3 3M | |||
| IVIE IK9272.11/010 AC220-240V 3-30mA | |||
| SNW RE5910/060 für Infra-rot | |||
| DPZ-plus 160-2-IS-EX | |||
| RPE 100-X0800-Y0500-Z100 | |||
| SV IL9151.12 2-450K-OHM DC24V 0,2-20S | |||
| MRUE BA9054/012 AC15-150MV UH AC240V | |||
| BX 20-4000-1 | |||
| SAC-4P-M12MS/3,0-PUR/M12FS-2L | SAC-4P-M12MS/3,0-PUR/M12FS-2L | ||
| ITD 40 A 4 1024 H NX KR1 E 10 | |||
| DROE100/811.133/10 B/1103/5002 | |||
| ITD 01 B14 1024 H BX KR1 S 4 | |||
| TED50 G1/2 FKM 0+40 BAR R M12-8B+5M BLIN | |||
| TG 110/211.114 -30...50°C | |||
| MRIE SP9270.12CT AC/DC24V 10-100A | |||
| SAC-4P-5,0-PUR/M12FS SH NC | SAC-4P-5,0-PUR/M12FS SH NC | ||
| ONDK 25G6911/S14 | |||
| VERSCHLUSSZAPFEN D11870.0002 | |||
| G0MMH.L2T3P32 | |||
| DRCE100/811.133/0...25BAR/8002/8801 D G1 | |||
| ITD 2 B14 15 H BX KR1 S 6 IP65 | |||
| ZRAE BC7930N.81/090 AC/DC24V+AC230V | |||
| AZ 16-02ZVK | AZ 16-02ZVK | ||
| GI331.L70C339 | |||
| PS116-Z12-LR200-K240 | PS116-Z12-LR200-K240 | ||
| UCT-TMF 10 BU CUS | UCT-TMF 10 BU CUS | ||
| AZ 15 ZVRK-2254 | AZ 15 ZVRK-2254 | ||
| ITD21H00 2048 T NI S21SG8 F 14 IP54 | |||
| APL 051 | |||
| SNO LG5924.02PS/61 DC24V | |||
| IFRM 05P37A3/S05L | |||
| NS 30/15 PERF 2M-25 | NS 30/15 PERF 2M-25 | ||
| IFFM 20P1501 | |||
| SI3,5-K10-Y1/S953 0,05M | |||
| ZRRE BA7962.82 DC110-127V 5-100S | |||
| HMG161 P29 H2048 70H7 |
成 6個區(qū)間。當系統(tǒng)上電時,檢測 U,V,W 三相的狀態(tài)能夠知道當前在哪個區(qū)間(0~5) , 從而得到 θe=θZ+n*60+30.
●由于 U,V,W 只能分辨 60º電角度, 以 0區(qū)間為例, 電角度表示范圍在 0~60º之間, 取 其中間值 30º代表當前位置
●對于磁鋼表貼式永磁電機,通常采用 id=0的控制方式,定子磁鏈矢量超前轉(zhuǎn)子 D 軸 90º時力矩大,用編碼器 U 、 V 和 W 相脈沖信號定位時由于有 30º的電角度誤差,所以定 子磁鏈矢量超前磁極位置不一定剛好是 90º, 而是在 60º-120º之間。 這時轉(zhuǎn)矩不是大, 但足夠啟動電機,當 Z 信號觸發(fā)脈沖到來時就能重新修正轉(zhuǎn)子的位置,之后使用 A 、 B 脈沖的信號獲取精確的轉(zhuǎn)子位置信號
●下圖為教科書通常的轉(zhuǎn)子相位初始化示意圖
