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安華高科技AEDB-9340光學(xué)編碼器系列在伺服電機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

作者:羅國才 應(yīng)用工程師,世強(qiáng)電訊 時間:2011-03-29 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

  引言

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/118161.htm

  在侍服電機(jī)系統(tǒng)中,需要系統(tǒng)提供精確的位置控制和速度控制,同時要求響應(yīng)快,速度高,轉(zhuǎn)動平滑,力矩穩(wěn)定等。對于越來越高的系統(tǒng)要求,侍服電機(jī)的控制也是越來越復(fù)雜,系統(tǒng)的控制器、電機(jī)驅(qū)動、位置與速度傳感形成一個閉環(huán)控制系統(tǒng);對于電機(jī)的換相,目前很多電機(jī)采用霍爾傳感器實現(xiàn)換相的反饋,但霍爾傳感器的開關(guān)精確度并不是太高。

  AVAGO領(lǐng)先業(yè)界的六通道換向系列在設(shè)計上可以簡單地開發(fā)無刷直流電機(jī)(BLDC) 閉環(huán)路伺服系統(tǒng)中的反饋機(jī)制。這款集成通道A、通道B和通道I作為位置反饋,并使用通道U、通道V和通道W來模擬轉(zhuǎn)子換向的霍爾傳感器反饋,所有這些輸出信號都由光學(xué)傳感器產(chǎn)生;可通過重新配置碼盤樣式簡單更改極對數(shù),不需任何硬件修改,這項功能有助于大幅度節(jié)省電動機(jī)制造商的設(shè)計開發(fā)和產(chǎn)品上市時間;而且開關(guān)精確度也比霍爾傳感器的高出很多,本文就該系列產(chǎn)品做簡單介紹。

  產(chǎn)品介紹

  六通道換向

  為透射式、增量光電編碼器,能提供A、B、I三個通道的位置反饋信號輸出,同時能提供U、V、W三個通道的電機(jī)換相信號。其位置傳感器的基本原理,如下圖:

  左邊是具有光柵間隔的碼盤,在發(fā)光管和光電檢測中間轉(zhuǎn)動,通過光的透射傳送到右邊光檢測,內(nèi)部經(jīng)過處理后,能形成如下的ABI三個通道的位置信號輸出。

  在位置信號輸出的同時,能根據(jù)單圈指示信號I 輸出相關(guān)的UVW三路換相信號,其輸出可以直接用做無刷電機(jī)的電子換相信號,如下圖:

  產(chǎn)品特點

  AEDB-9340集成了兩路A、B信號90度的正交輸出,并且具有單圈指示信號I輸出,能提供UVW信號輸出,A、B、I通道位置信息輸出精度可以達(dá)到2500CPR,最高能有150KHz的頻率響應(yīng),軸徑大小則由3mm到10mm。開關(guān)精確度也比傳統(tǒng)的霍爾傳感器高很多,AEDB-9340編碼器系列的換向精確度小于±1機(jī)械角度,這個集成解決方案免除了無刷直流電機(jī)回饋霍爾傳感器的使用,不僅可以降低成本,還能改善整體系統(tǒng)的性能,同時可以縮小集成反饋器件無刷直流電機(jī)的整體尺寸大小。

  AEDB-9340可以很好的應(yīng)用于打印機(jī),繪圖儀,傳送帶,以及工廠自動化設(shè)備等方面。

  二、AEDB-9340在侍服電機(jī)中應(yīng)用

  六通道換向光學(xué)編碼器在系統(tǒng)中能實現(xiàn)位置信號A、B、I三個通道輸出,根據(jù)位置計算伺服電機(jī)的運(yùn)行速度,對主控制器要求的位置和速度進(jìn)行精確的控制。同時,在伺服電機(jī)特別是無刷電機(jī)的控制中,可以將光電編碼器產(chǎn)生的UVW三個換相信號直接用于馬達(dá)的換相信號,而不做額外的信號處理。編碼器的響應(yīng)速度快,能適應(yīng)于多種運(yùn)行速度的伺服電機(jī)。

  隨著業(yè)界對編碼器改善電機(jī)控制需求的不斷提高,電機(jī)制造商進(jìn)一步促進(jìn)了集成式轉(zhuǎn)向輸出的光學(xué)編碼器在BLDC馬達(dá)領(lǐng)域的廣泛使用,其發(fā)展勢頭已經(jīng)超過了霍爾器件。越來越多的設(shè)計人員開始在他們的電機(jī)驅(qū)動中選用光學(xué)編碼器,這些編碼器的價格更低,可以實現(xiàn)與霍爾傳感器同等的可靠性,其精度可以做得更高。相比之下,霍爾傳感器則增加了伺服電機(jī)尺寸、設(shè)計復(fù)雜性和組裝成本。

  六通道換向光學(xué)編碼器AEDB-9340,在伺服電機(jī)應(yīng)用中,能準(zhǔn)確反應(yīng)電機(jī)的位置信息、速度信息,而且可以生產(chǎn)無刷電機(jī)的換相信號UVW,這些換相信號可以直接代替霍爾傳感器。編碼器能實現(xiàn)高精度,高速率信號檢測,模塊化設(shè)計還能減少設(shè)計的尺寸,降低設(shè)計難度,同時能降低生產(chǎn)成本。有關(guān)該系列產(chǎn)品的詳細(xì)信息及相關(guān)技術(shù)支持,請聯(lián)系安華高科技大中國區(qū)授權(quán)代理商。

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