Miért van szükségem jeladóra a motoron? Hogyan működnek a jeladók?

Mi az a kódoló?

Motor működése közben a paraméterek, például az áram, a forgási sebesség és a forgó tengely kerületi irányának relatív helyzete valós idejű monitorozása határozza meg a motor állapotát.motora vontatott karosszéria és a vontatott berendezés közötti kapcsolatot, továbbá a motor és a berendezés üzemállapotának valós idejű vezérlését, ezáltal szervohajtást, sebességszabályozást és számos egyéb specifikus funkciót valósít meg.

Az enkóder alkalmazása front-end mérőelemként nemcsak jelentősen leegyszerűsíti a mérőrendszert, hanem precíz, megbízható és nagy teljesítményű is.

Az enkóder egy forgóérzékelő, amely a forgó alkatrészek helyzetét és elmozdulását digitális impulzusjelekké alakítja, amelyeket a vezérlőrendszer összegyűjt és feldolgoz, hogy parancssorozatot adjon ki a berendezés működési állapotának beállításához és megváltoztatásához. Ha az enkódert egy fogaskerékkel vagy csavarral kombinálják, akkor lineáris mozgó alkatrészek helyzetének és elmozdulásának fizikai mennyiségeinek mérésére is használható.

A kódoló alapvető osztályozása

A kódoló precíziós mérőeszközök mechanikus és elektronikus, szorosan összekapcsolt kombinációja, amely jelet vagy adatot kódol, konvertál, kommunikál, továbbít és tárol.
A kódoló egy precíziós mérőeszköz, amely mechanikus és elektronikus alkatrészeket kombinál jelek és adatok kódolására, átalakítására, kommunikációjára, továbbítására és tárolására. Különböző jellemzőik szerint a kódolók osztályozása a következő: kódtárcsa és kódskála: lineáris elmozdulást adó elektromos jelek, úgynevezett kódskála-kódoló, szögelmozdulást adó távközlési jelek, - inkrementális kódoló: pozíció, szög és körök számának stb. megadására szolgál, az impulzusok számának meghatározására fordulatonként, az elválasztási sebesség meghatározására. - Abszolút kódoló: Információkat szolgáltat, például pozíciót, szöget és fordulatok számát szöglépésekben, minden szöglépéshez egyedi kód tartozik.
-Hibrid abszolút jeladók: A hibrid abszolút jeladók kétféle információt adnak ki: az egyik információkészlet a mágneses pólusok helyzetének érzékelésére szolgál, abszolút információként; a másik készlet pontosan megegyezik az inkrementális jeladók kimeneti információival.

Gyakran használt kódolókmotorok

Inkrementális jeladó

A fotoelektromos átalakítás elvének közvetlen alkalmazása három négyszöghullám-impulzuskészlet (A, B és Z) kimenetére. Az A és B impulzusok két, 90°-os fáziskülönbségű készlete könnyen meghatározhatja a forgásirányt; a Z fázis minden fordulaton egy impulzust ad ki, referenciapont pozicionálására használják. Előnyök: egyszerű konstrukciós elv, átlagos mechanikai élettartama több tízezer óra vagy több, erős zavarvédelmi képesség, nagy megbízhatóság, alkalmas nagy távolságú átvitelre. Hátrányok: nem képes a tengely forgásának abszolút helyzetinformációját kiadni.

Abszolút jeladók

Közvetlen kimenetű digitális érzékelő, az érzékelő kör alakú kódtárcsája sugárirányban több koncentrikus kódcsatornából áll, amelyek mindegyik csatornán a fényáteresztő és fényzáró szektorok között elhelyezkedő szomszédos kódcsatorna-szektorok száma kettős összefüggésben áll: a kódtárcsán lévő kódcsatornák száma a bináris számjegyek számával, a kódcsatornák száma pedig a kódtárcsán lévő bitek számával. A fényforrás oldalán lévő kódtárcsában, a másik oldalon pedig az egyes kódcsatornáknak megfelelő fényérzékeny elem található; amikor a kódtárcsa különböző helyzetben van, a fényérzékeny elem a megfelelő szintjelet bináris számmá alakítja. Amikor a kódtárcsa különböző helyzetben van, minden fényérzékeny elem a megfelelő szintjelet a megvilágított vagy nem megvilágított állapot szerint alakítja át bináris számmá.

Az ilyen típusú kódoló jellemzője, hogy nem igényel számlálót, és a forgó tengely bármely pozíciójában kiolvasható a pozíciónak megfelelő fix digitális kód. Nyilvánvaló, hogy minél több a kódcsatorna, annál nagyobb a felbontás, egy N bites bináris felbontású kódolónál a kódtárcsának N vonalkódcsatornával kell rendelkeznie. Jelenleg 16 bites abszolút kódoló termékek léteznek.

A kódoló működési elve

A fotoelektromos kódlemez tengelyének középpontjában, amelynek sötét vonalai gyűrűvel vannak átszelve, fotoelektromos adó- és vevőeszközök találhatók, amelyek leolvasnak négy szinuszjel-készletet, amelyek A, B, C és D jelcsoportokba vannak kombinálva, mindegyik szinuszjel 90 fokos fáziskülönbséggel rendelkezik (a 360 fokos kerületi hullámhoz képest), a C és D jelek inverziója az A és B kétfázisú jelekre helyeződik, ami a jel stabilizálása érdekében fokozható; a többi pedig minden fordulatban egy Z fázisú impulzust ad ki a nulla pozíció referenciapozíciója helyett.
Mivel az A és B fázisok között 90 fokos eltérés van, összehasonlítható az elülső A fázissal vagy az elülső B fázissal, így a jeladó pozitív és fordított forgásának megkülönböztetése érdekében a nulla impulzuson keresztül megkaphatja a jeladó nulla referenciapozícióját.

Az enkóder tárcsa anyaga üveg, fém, műanyag. Az üvegkorong egy nagyon vékony gravírozott vonalra van felhordva az üvegen. Jó a hőstabilitása és nagy a pontossága. A fémkorong közvetlenül áthalad a gravírozott vonalon, és nem halad át rajta. Nem törékeny, de a fém bizonyos vastagsága miatt a pontosság korlátozott, és a hőstabilitása nagyságrendekkel rosszabb, mint az üvegé. A műanyag korong gazdaságos, alacsony az ára, de a pontossága, a hőstabilitása és az élettartama rosszabb. A műanyag korongok gazdaságosak, de a pontossága, a hőstabilitása és az élettartama rosszabb.

Felbontás - a kódoló azt adja meg, hogy 360 fokos elforgatásonként hány átmenő vagy sötét vonal legyen, ezt felbontásnak nevezik, más néven az index felbontásának, vagy közvetlenül a vonalak számának, általában 5 ~ 10 000 vonal fordulatonként index.

Pozíciómérés és visszacsatolás szabályozási alapelvek

Az enkóderek rendkívül fontos helyet foglalnak el a liftekben, szerszámgépekben, anyagmegmunkálásban, motor-visszacsatolási rendszerekben, valamint a mérő- és vezérlőberendezésekben. Az enkóderek optikai rácsokat és infravörös fényforrásokat használnak az optikai jelek TTL (HTL) elektromos jelekké alakítására egy vevőn keresztül, amely vizuálisan tükrözi a motor forgásszögét és helyzetét a TTL szint frekvenciájának és a magas szintek számának elemzésével.

Mivel a szög és a pozíció pontosan mérhető, a kódolóval és a frekvenciaváltóval zárt hurkú vezérlőrendszer alakítható ki, ami még pontosabbá teszi a vezérlést, ezért használhatók ilyen pontosan az emelők, szerszámgépek stb.

Összefoglalás

Összefoglalva, megértjük, hogy a jeladók szerkezetük szerint inkrementális és abszolút két típusra oszlanak, ezek más jeleket is felosztanak, például optikai jeleket, elektromos jelekre, amelyek elemezhetők és vezérelhetők. És a közös liftben élünk, a szerszámgépek egyszerűen a motor precíz szabályozásán alapulnak, az elektromos jel visszacsatolása révén zárt hurkú vezérléssel, a frekvenciaváltós jeladók szintén magától értetődőek a precíz vezérlés eléréséhez.