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浅谈如何给ATV71选择编码器

一.变频器系统中编码器的作用
作用共有三种:
1)有了编码器后, 变频器可以进行精确的速度调节(包括零速调节),从而提高静态速度精度;在有转矩冲击时可以缩短响应时间,从而提高变频器系统的动态响应特性。
2)用于机械安全检测,从而避免安全事故的发生,比如:超速或欠速检测,电动机旋转方向检测。
3)当要求几个变频器的速度同步时,可以用编码器测量主变频器的速度,用编码器的输出作从变频器的速度给定。
二.选择编码器的两种方案
1)绝对型编码器方案
此方案ATV71需要加装可编程卡(型号VW3A3501),另外需要选择CANopen总线型绝对型编码器。
由于可编程卡具有CANopen总线连接器,可以将CANopen总线型绝对型编码器直接连接到可编程卡。通过编写程序对绝对型编码器的数据进行处理,从而实现对电动机的精确控制。
此方案理论上可行,但技术难度较大,费时费力,一般情况下不建议用户使用。
特别注意:对于型号以383结尾的特殊ATV71变频器,除了上述方案外还可应用其它类型的绝对型编码器。例如:选择绝对型编码器卡VW3A3409就可以使用SSI输出绝对型编码器。
2)增量型编码器方案
此方案ATV71需要加装增量型编码器卡,另外需要选择相应的增量型编码器。
先选择增量型编码器卡还是先选择增量型编码器都可以,重要的是这两种产品必须配套,否则无法使用。
此方案比较常见,推荐用户使用。
下面重点探讨一下此方案下增量型编码器卡和增量型编码器的选型问题。
特别注意:ATV71只支持一个编码器接口卡。编码器接口卡被插入专用插槽。
三.增量型编码器卡和增量型编码器的选型方法
1) 增量型编码器卡和增量型编码器的电路结构要匹配
电路结构有三种,示意图如下:
RS-422型:;推挽输出型:;集电极开路输出型:PNP   ,NPN
 

特别注意:ATV71集电极开路输出增量型编码器卡既可用于NPN增量型编码器,也可用于PNP增量型编码器。不过接线的方法不同。
2) 增量型编码器卡和增量型编码器的电压要匹配
由于增量型编码器卡给增量型编码器提供电源,所以它们的电压必须匹配。
3) 增量型编码器卡的输入信号和增量型编码器的输出信号要匹配
信号类型有三种:A型;A,B型A,,B,
4)根据电机的最大转速, 增量型编码器卡的最大工作频率和最大脉冲数/转, 增量型编码器的最大工作频率来综合考虑最后选择具有合适的标准分辨率的增量型编码器以获得最佳精度。下面举一个具体的例子来详细说明这个问题。
举例:电机1500rpm,即25rps。
选择增量型编码器卡VW3A3401,此卡的最大工作频率300kHz, 此卡的最大脉冲数/转:5000。
根据上述条件选择增量型编码器,请比较下面两个方案:
方案一:充分利用增量型编码器卡的最大工作频率,选择最大工作频率也是300kHz的增量型编码器,此时允许的增量型编码器的最大脉冲数/转这样计算:
300000/25=12000。由于通常增量型编码器的最大脉冲数/转做到10000,本增量型编码器卡的最大脉冲数/转:5000,所以选择一个具有最大脉冲数/转5000的增量型编码器就可以了。
方案二:如果选择了最大工作频率100kHz的增量型编码器,当然此时增量型编码器卡的最大输入信号频率也是100kHz,此时允许的增量型编码器的最大脉冲数/转这样计算:100000/25=4000。由于4000不是标准值,比它小一点的标准值是3600,增量型编码器卡的最大脉冲数/转:5000,所以选择一个具有最大脉冲数/转3600的增量型编码器就可以了。

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