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旋转编码器在电梯行业的应用

日期:2020-10-17 11:01
电梯的速度调节和轿厢的位置控制都需要很精准的信号,编码器可以在电梯控制上提供可靠精准的位置信号和速度信号,完成电梯的正常运转;
用户在选择电梯时,结构紧凑,高功率密度,免维护和用电效率高的优点正在发挥着重要作用。为了乘客更舒适的感受和不断的提高质量,都需要创新和高效驱动系统,其中包括电机和控制系统。
这种创新系统的技术基础是提供位置值的反馈系统,这样在控制单元中可以确定电机的实际轴速并使电机线圈在正确相位时换向。
旋转编码器就是这种位置反馈单元。在电梯运行过程中,通过旋转编码器检测、软件实时计算以下信号:电梯所在层楼位置、换速点位置、平层点位置,从而进行楼层计数、发出换速信号和平层信号。
在电梯应用中,绝对式的旋转编码器优点更为突出。因为这种旋转编码器分辨率高并且用纯串行传输协议(无另外的增量信号)。
绝对式旋转编码器的每圈有N个位置值并且有很高的精度,为先进和灵敏的驱动控制系统提供所需的分辨率。通过高质量扫描光栅,并在专门开发的ASIC后续电子电路中对扫描信号进行细分,使每圈能提供足够多个可分辨的位置值,它为驱动控制系统带来足够多的位置数,而较大的时钟频率,足够快地提供动态的电机控制—这直接关系到乘客的电梯乘坐体验。
此外,绝对式编码器对电梯用户最显著的优点是它可以在后台提供更多功能特性。通过双向串行接口传输的指定位置值(例如零位)简化控制单元工作而且使控制单元能在正确相位处高效为电机磁场提供换向信号,保证最佳扭矩。由于旋转编码器分辨率高,几乎任何极对数的电机都可以很容易的适应于此正确相位位置的分配。也就是说一个旋转编码器就适用于大量设计结构非常不同的电机。
双向接口的另一个优点是电机与控制单元间的通信。一方面它能传输位置值,另一方面它还能传输与特定编码器和电机相关的参数,这些信息在系统启动阶段以及系统配置中从旋转编码器的EEPROM存储区读到控制单元中。工厂用这个功能可以预装相关参数,缩短第一次使用时的调试时间和避免向驱动系统手动输入参数中可能出现的错误。
不仅如此,这个接口还有监测功能,使电梯能有更高可靠性。先进的旋转编码器电子电路设计还为温度传感器提供信号处理能力。除了编码器内的温度传感器外,这个编码器还允许连接电机线圈处的温度传感器电路板并进行温度信号处理并将处理的数据传输协议传给更高一级的电子电路。此外,编码器电子电路中生成的有效数字形式的诊断值也通过这个接口传输,进行编码器的功能冗余判断。在达到临界值时,需要采取必要防护措施,避免意外停机维护。
带细分和双向串行接口的绝对旋转编码器是电梯电机控制系统的理想选择。它的数据传输能力,例如绝对位置值的传输能力,高分辨率,传输数字位置值周期时间短,以及更好的连接技术使它能提升控制系统性能,它的监测以及诊断功能帮助用户进行预防性保养和定期维护。

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