為什么要在變頻電機中安裝編碼器？

Hengstler編碼器代理首先要告訴大家的是變頻電機驅(qū)動沒有位置控制回路。變頻電機上的編碼器是一個“速度編碼器”，為精確計算電機的反電動勢提供速度反饋。電機反電動勢與電機轉(zhuǎn)子速度成正比。


由于伺服電機的廣泛使用，盡管變頻控制比伺服控制更早，但如今許多控制思想都與伺服電機進行了比較和測量。伺服電機的控制是對位置回路、速度回路和轉(zhuǎn)矩回路的控制，這體現(xiàn)在永磁同步電機的設(shè)計原則中。驅(qū)動電流的相位與轉(zhuǎn)子的位置同步，伺服電機的驅(qū)動決定了位置回路是一個“自然”閉環(huán)。變頻電機驅(qū)動器是一種感應(yīng)電機，有時也稱為感應(yīng)電機。即使電機背面有編碼器反饋，它也只有一個速度回路，電機驅(qū)動上沒有“位置回路”，編碼器是“速度”編碼器”。

變頻器的電機編碼器用作速度編碼器，其主要目的是計算電機轉(zhuǎn)子反電勢，根據(jù)當(dāng)前電機反電勢實現(xiàn)精確的驅(qū)動控制。

當(dāng)驅(qū)動電流使電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，根據(jù)電磁學(xué)定律，當(dāng)磁場發(fā)生變化時，附近的導(dǎo)體產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，其方向符合法拉第定律和倫茨定律。與線圈兩端的初始電壓正好相反。這個電壓就是反電動勢。


根據(jù)能量守恒定律：電機驅(qū)動器發(fā)送的電能=機械能（驅(qū)動電流和反電動勢的平衡）+損耗（電機電流阻抗的熱損耗、機械電阻、電阻接線盒的熱損耗等）。

當(dāng)電機啟動并加速時，驅(qū)動電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)勢能必須大于反電動勢（矢量為正），但不能太大。過多的電流在電機的熱能和電阻器接線盒的熱能中消散。速度編碼器反饋給變頻器，以計算反電動勢，從而使驅(qū)動旋轉(zhuǎn)勢能剛好大于反電動勢。

每個電機都有自己的特性常數(shù)，反電動勢與電機的轉(zhuǎn)子速度和該特性常數(shù)成正比。

反電動勢=特性常數(shù)X轉(zhuǎn)子速度

安裝帶Hengstler編碼器的變頻電機，編碼器信號反饋至變頻驅(qū)動器，計算實際電機反電動勢，變頻驅(qū)動器提供適當(dāng)?shù)目刂齐娏鳌?br />

當(dāng)編碼器反饋給變頻器的信號計算出電機轉(zhuǎn)速低，遠(yuǎn)低于電機在指定的相應(yīng)驅(qū)動電流下應(yīng)達(dá)到的轉(zhuǎn)速時，稱為電機驅(qū)動的“鎖定”。變頻電機失速意味著反電動勢偏小，電能用于散熱（反電動勢低，電壓在阻抗之間共享）。此時，電機線圈的電阻抗較低，電流增大，電機變熱，或者變頻器電流過大，可能就是這種情況。如果電機或變頻器燒毀，則需要失速保護，電機驅(qū)動將停止。

根據(jù)變頻電機可能失速的情況，早期通常的程序是使電機功率和變頻器功率更大，必須足夠大，并且有足夠的裕度來應(yīng)對大電流的熱損失，以防止電機燃燒或變頻。必須配備大電阻配電箱，過電壓配電平衡配電箱啟動時的多余能量。這就導(dǎo)致了電機設(shè)計尺寸過大和變頻器效率低下的浪費。當(dāng)加速電機驅(qū)動時，大量的能量通過熱量損失而浪費。

在變頻電機中安裝亨士樂編碼器可以提高能源效率，改善電機和變頻器的啟動，減少損壞電機和變頻器的可能性。電機的大部分能量損失發(fā)生在啟動加速期間。如果驅(qū)動器真的想達(dá)到節(jié)能的效果，最好增加編碼器反饋，在啟動過程中精細(xì)控制電流，減少啟動時熱損失浪費的能量，同時保護電機和驅(qū)動器免受損壞保護。

因此，如果正確選擇和安裝變頻電機配套的編碼器，由于電機和變頻器效率的提高，損壞和故障將減少，變頻電機的節(jié)能效果可以真正體現(xiàn)安裝另一個編碼器所獲得的好處，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于編碼器的價錢。

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