变频器编码器闭环控制工控数据测控技术的双重奏鸣
导语:变频控制闭环的核心在于速度闭环,确保电机在启动、加速和减速过程中,驱动电流与反电动势保持匹配,以避免因“发电机效应”导致的过流或欠流问题。变频电机需要速度反馈来实现这一点,因为反馈信息可以帮助计算实际转速,并通过算法调整驱动电流,从而保护电机和驱动器。
变频控制系统中的速度闭环通常采用三种主要模式:
霍尔传感器:这类传感器能够提供三相位置变化,但由于对整个旋转周期的覆盖有限,其速度精度较低,尤其是在低速时。
无传感器技术:这种方法利用线圈自感应产生的微弱反射信号进行控制,但在启动到低速阶段,这些信号可能被噪声或底层阻抗所干扰,使得反馈不稳定。
旋转编码器:这种类型的编码器具有高分辨率(如每圈1024个脉冲),能够提供高精度的速度测量,特别是在低速启动阶段。
从上述描述可见,加装编码器对于提高变频控制系统性能至关重要,不仅能在起重启升等应用中防止失速,还能实现更为精细化的驱动策略以节省能源。在一些矢量变频手册中,也提到了使用编码器进行位置闭环控制,可以进一步提升系统效率。
随着全球对节能需求日益增长,加装编码器以实现更高效的启动和运行已经成为一个趋势。据估计,全世界约40%以上的人力能源消耗用于电子设备,其中包括大量用于机械设备,如泵、风扇、空调等,而这些设备的大部分损耗发生在启动过程中。如果能够有效地优化这个过程,就相当于多出许多福岛核反应堆级别能源。这表明,将来变频控制系统带有编码者的应用将是一个持续发展的话题。