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          變頻電機為什么要安裝編碼器

          基本概念:變頻電機驅動沒有位置環。變頻電機上的編碼器是“速度編碼器”,是為精確計算電機反電動勢的速度反饋。

          由于伺服電機的普及使用,現在很多控制的思路都會向伺服電機比較與衡量,盡管變頻控制早于伺服控制。伺服電機的控制是位置環、速度環、力矩環的閉環控制,這在永磁同步電機的設計原理上就有體現,驅動電流的相位與轉子的位置同步,伺服電機的驅動已確定了位置環是“天然”閉環的。而在變頻電機驅動是異步的,有時也稱為異步電機,即使加上電機后部編碼器的反饋,它也只有速度環,沒有在電機驅動上的“位置環”,因此這個編碼器就是“速度編碼器”。

          安裝有編碼器的變頻電機,編碼器信號反饋給變頻驅動器,計算出當前的電機反電動勢,變頻驅動器給出合理的控制電流。當編碼器反饋給變頻器的信號計算出電機轉速偏低,遠低于設計的對應驅動電流下電機應該達到的旋轉速度,此時稱為電機驅動“失速”,變頻電機失速意味著反電動勢偏低,電能都用到了熱損上去了(反電動勢偏低,電壓分配給阻抗上),此時電機線圈電阻抗低,電流增大而電機發燙,或者變頻器電流偏大,有可能就會燒損電機或者變頻器,這時需要失速保護,而停止電機驅動。對應這種可能出現的變頻電機失速,早期常用的方法就是把電機功率和變頻器功率設計的更大,要有足夠的大,有足夠的余量對應大電流熱損,防止燒壞電機或者變頻器器件,并且需要配備一個很大的配電阻箱,過電壓分配將瞬間啟動時的過余能量在配電阻箱平衡。這就造成電機設計的體積大,變頻器效率低的浪費。而且在電機驅動加速時浪費了很多能量在熱損上。變頻電機增加安裝編碼器,就可以提高電機與變頻器在啟動時的能量效率,減少電機與變頻器損壞的可能。

          變頻電機如果想要真正達到節能的效果,最好就要加編碼器反饋,在啟動時精細化控制電流,減少啟動熱損的能量浪費,同時也保護電機與變頻器不易損壞。

          因此,如果變頻電機編碼器選型與安裝得當,由于電機與變頻器效率的提高,損害故障的減少,并且能真正體現變頻電機的節能效果,多安裝一個編碼器所獲得的效益是遠遠大于一個編碼器的價格。

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