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变频电机为什么要用编码器?变频电机、异步伺

发布时间:2019-05-13

变频电机为什么要用编码器?变频电机、异步伺服电机的双编码器闭环以及该怎么选型

在自动化控制中经常会碰到各种电机的控制,在输送带、升降机、提升小车等较大功率的电机大部分是用变频电机,各个品牌PLC+变频器驱动控制变频电机也很普及了。

但是,用户经常会有这样那样的问题出现:

变频电机为什么要装编码器?

不装编码器也行吗?

变频电机装了编码器,就是可以作为异步伺服控制了?就可以做定位控制了吗?

有些变频电机控制不仅装了一个编码器,还有双编码器闭环,是怎么回事?

有人说,“变频电机做不好定位的,也做不好同步,要做同步控制就要换同步伺服电机”?

变频电机的编码器信号经常被干扰,也很容易坏,该怎么选编码器呢?
 

本文先与大家讨论一下变频电机为什么要装编码器这个问题。

一、基本概念

变频电机驱动没有位置环。变频电机上的编码器是“速度编码器”,是为精确计算电机反电动势的速度反馈。电机反电动势与电机转子转速成正比。

由于伺服电机的普及使用,现在很多控制的思路都会向伺服电机比较与衡量,尽管变频控制早于伺服控制。伺服电机的控制是位置环、速度环、力矩环的闭环控制,这在永磁同步电机的设计原理上就有体现,驱动电流的相位与转子的位置同步,伺服电机的驱动已确定了位置环是“天然”闭环的。而在变频电机驱动是异步的,有时也称为异步电机,即使加上电机后部编码器的反馈,它也只有速度环,没有在电机驱动上的“位置环”,因此这个编码器就是“速度编码器”。

变频电机编码器作为速度编码器,它主要的目的是作为电机转子反电动势的计算,以达到对应当前电机反电动势的精准驱动控制。

当驱动电流启动电机转子旋转,根据电磁定律,当磁场变化时,附近的导体会产生感应电动势,其方向符合法拉第定律和楞次定律,与原先加在线圈两端的电压正好相反。这个电压就是反电动势。

以能量守恒法则:

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