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變頻電機(jī)為什么要安裝編碼器

閱讀:5326      發(fā)布時間:2020-10-23
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  變頻電機(jī)為什么要安裝編碼器
  變頻電機(jī)驅(qū)動沒有位置環(huán)。變頻電機(jī)上的編碼器是“速度編碼器”,是為精確計算電機(jī)反電動勢的速度反饋。
  由于伺服電機(jī)的普及使用,現(xiàn)在很多控制的思路都會向伺服電機(jī)比較與衡量,盡管變頻控制早于伺服控制。伺服電機(jī)的控制是位置環(huán)、速度環(huán)、力矩環(huán)的閉環(huán)控制,這在永磁同步電機(jī)的設(shè)計原理上就有體現(xiàn),驅(qū)動電流的相位與轉(zhuǎn)子的位置同步,伺服電機(jī)的驅(qū)動已確定了位置環(huán)是“天然”閉環(huán)的。而在變頻電機(jī)驅(qū)動是異步的,有時也稱為異步電機(jī),即使加上電機(jī)后部編碼器的反饋,它也只有速度環(huán),沒有在電機(jī)驅(qū)動上的“位置環(huán)”,因此這個編碼器就是“速度編碼器”。
  安裝有編碼器的變頻電機(jī),編碼器信號反饋給變頻驅(qū)動器,計算出當(dāng)前的電機(jī)反電動勢,變頻驅(qū)動器給出合理的控制電流。當(dāng)編碼器反饋給變頻器的信號計算出電機(jī)轉(zhuǎn)速偏低,遠(yuǎn)低于設(shè)計的對應(yīng)驅(qū)動電流下電機(jī)應(yīng)該達(dá)到的旋轉(zhuǎn)速度,此時稱為電機(jī)驅(qū)動“失速”,變頻電機(jī)失速意味著反電動勢偏低,電能都用到了熱損上去了(反電動勢偏低,電壓分配給阻抗上),此時電機(jī)線圈電阻抗低,電流增大而電機(jī)發(fā)燙,或者變頻器電流偏大,有可能就會燒損電機(jī)或者變頻器,這時需要失速保護(hù),而停止電機(jī)驅(qū)動。對應(yīng)這種可能出現(xiàn)的變頻電機(jī)失速,早期常用的方法就是把電機(jī)功率和變頻器功率設(shè)計的更大,要有足夠的大,有足夠的余量對應(yīng)大電流熱損,防止燒壞電機(jī)或者變頻器器件,并且需要配備一個很大的配電阻箱,過電壓分配將瞬間啟動時的過余能量在配電阻箱平衡。這就造成電機(jī)設(shè)計的體積大,變頻器效率低的浪費。而且在電機(jī)驅(qū)動加速時浪費了很多能量在熱損上。變頻電機(jī)增加安裝編碼器,就可以提高電機(jī)與變頻器在啟動時的能量效率,減少電機(jī)與變頻器損壞的可能。
  變頻電機(jī)如果想要真正達(dá)到節(jié)能的效果,好就要加編碼器反饋,在啟動時精細(xì)化控制電流,減少啟動熱損的能量浪費,同時也保護(hù)電機(jī)與變頻器不易損壞。
  因此,如果變頻電機(jī)編碼器選型與安裝得當(dāng),由于電機(jī)與變頻器效率的提高,損害故障的減少,并且能真正體現(xiàn)變頻電機(jī)的節(jié)能效果,多安裝一個編碼器所獲得的效益是遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一個編碼器的價格。

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