HENGSTLER電機反饋編碼器的應(yīng)用與安裝。

什么是電機編碼器？

HENGSTLER電機編碼器是旋轉(zhuǎn)編碼器，適用于提供有關(guān)電機軸速度和/或位置的信息。與一般的旋轉(zhuǎn)編碼器一樣，電機編碼器最常見的是磁性或光學編碼器，并產(chǎn)生增量或絕對信號。電機編碼器的機械封裝可以是軸、通孔或盲空心孔，或模塊化解決方案。軸式電機編碼器使用柔性聯(lián)軸器將編碼器軸連接到電機軸。通孔或盲空心孔外殼通過軸環(huán)直接連接到電機軸。然后可以將編碼器外殼直接安裝到電機外殼上，或者使用柔性系繩臂或安裝支架。

如何選擇電機編碼器

有幾個因素會影響為給定應(yīng)用選擇HENGSTLER電機編碼器，包括 (1) 涉及的電機類型，(2) 所需的安裝配置，以及 (3) 控制系統(tǒng)所需的信息類型。

與所有旋轉(zhuǎn)編碼器一樣，電機編碼器以兩種方式之一指示軸運動：增量或絕對。選擇其中一個選項通常是選擇正確電機編碼器的第一步。

增量電機編碼器通常用于通過標記為 A 和 B 的兩個時鐘通道提供有關(guān)電機軸速度和方向的信息。脈沖率表示速度，而通道 A 或 B 的超前或滯后表示方向。對于伺服電機，增量編碼器還可以提供換向通道，通常稱為 U、V、W 通道。這些 U、V、W 通道的分辨率與電機上的磁極數(shù)直接相關(guān)。換向通道用于正確對齊轉(zhuǎn)子和定子的繞組和磁鐵，并且控制系統(tǒng)如何知道何時為某些繞組通電以實現(xiàn)最佳功率和扭矩。

絕對電機編碼器指示軸的角位置及其運動的方向和速度。在伺服電機的情況下，使用絕對編碼器消除了對 U、V、W 通道的需要。用于位置、方向和速度的相同絕對數(shù)據(jù)也用于正確的換向?qū)?。HENGSTLER絕對式電機編碼器的兩種基本類型是單圈和多圈。

單圈編碼器只允許控制系統(tǒng)知道電機軸在單圈內(nèi)的角位置。電機軸當然可以旋轉(zhuǎn)超過一圈，但使用單圈編碼器時，軸的完整旋轉(zhuǎn)圈數(shù)是未知的。

多圈編碼器提供的數(shù)據(jù)包括完整的軸轉(zhuǎn)數(shù)。這允許控制系統(tǒng)知道電機軸轉(zhuǎn)動了多少完整的轉(zhuǎn)數(shù)以及軸在其當前轉(zhuǎn)數(shù)內(nèi)的角位置。

當速度控制是編碼器的唯一功能時，由于編碼器和必要的控制系統(tǒng)成本較高，絕對反饋可能是不必要的開支。在速度控制的情況下，增量反饋滿足應(yīng)用的需要，是最具成本效益的解決方案。

當電機軸在任何給定時間的實際位置對應(yīng)用很重要時，絕對編碼器就至關(guān)重要。對于由于功能要求或斷電后需要保留多圈位置信息的應(yīng)用，需要HENGSTLER多圈絕對編碼器。

電機編碼器的類型

每種類型的電動機都對隨附的電動機編碼器提出了自己的一套要求。在大多數(shù)情況下，這反映了每個電機的典型使用范圍。

交流電機編碼器

交流感應(yīng)電機具有成本效益、堅固耐用的特點。這些品質(zhì)使它們在各種自動化機器控制系統(tǒng)中特別常見。電機編碼器為交流電機提供了比其他方式更大程度的速度控制。由于交流電機的使用如此廣泛，因此大多數(shù)應(yīng)用都非常重視抗沖擊和抗振性。帶有工業(yè)連接器選項（如接線盒、閉鎖或軍用規(guī)格）的編碼器通常是首選。

直流電機編碼器

如果沒有閉環(huán)反饋，直流電機的精確速度尤其難以控制。與系統(tǒng)的其余部分隔離開來，在定子磁場內(nèi)旋轉(zhuǎn)的繞線軸可以進行一定程度的精確測量；在實際應(yīng)用中，電機編碼器通常是告知系統(tǒng)直流電機準確速度的唯一方式。

伺服電機編碼器

永磁電機或伺服電機往往用于精度比功率更重要的情況。伺服電機編碼器緊隨其后，通常設(shè)計為用于閉環(huán)系統(tǒng)的高分辨率絕對編碼器。增量編碼器反饋與適當?shù)目刂葡到y(tǒng)相結(jié)合，可以成為伺服電機的低成本反饋替代方案。

步進電機編碼器

步進電機憑借其設(shè)計提供位置信息，使其成為開環(huán)系統(tǒng)中流行且具有成本效益的組件。此功能還阻止它們提供精確的速度控制，尤其是當負載頻繁和突然變化時。步進電機編碼器提供閉環(huán)反饋以實現(xiàn)更精確的控制，并且通常是增量式的以增強步進電機設(shè)計中固有的位置控制。許多步進電機尺寸緊湊，適用于不使用軸承的模塊化編碼器。

電機編碼器的安裝方法

選擇電機編碼器時，編碼器如何安裝到電機是最后的主要考慮因素。最常見的設(shè)計如下。

軸電機編碼器

傳統(tǒng)上，電機反饋是通過直接耦合到電機軸的軸編碼器實現(xiàn)的。這為軸式電機編碼器提供了其他設(shè)計所沒有的一定程度的電氣和機械隔離。然而，將軸式編碼器耦合到電機需要足夠長的電機軸才能牢固安裝。連接不良的聯(lián)軸器會改變軸的角度，從而對電機的性能產(chǎn)生負面影響。在許多設(shè)計中，在電機和HENGSTLER編碼器之間使用鐘罩或支座。這些考慮因素通常會增加軸式電機編碼器的成本。

通孔、盲空心孔/空心軸和輪轂電機編碼器

通孔和盲空心孔/空心軸編碼器比軸包更容易安裝：它們通過通軸軸環(huán)直接安裝到電機軸上，通常使用柔性鋼制系繩臂連接到電機外殼。一些通孔外殼通過與電機兼容的外殼連接，例如 C 面設(shè)計。這種方法不需要單獨的聯(lián)軸器或隨后的軸對齊。通孔電機編碼器本身不提供電氣隔離，除非配備不導電的孔插入件和安裝套管。大多數(shù)通孔和盲空心孔/空心軸電機編碼器通常具有更輕的軸承和外殼結(jié)構(gòu)，因此通常比軸型編碼器成本更低。

模塊化電機編碼器

模塊化編碼器具有直接安裝在軸上的編碼器盤，無需軸承組件。一個單獨的傳感器模塊由一個輕型外殼支撐。由于減少了機械部件，這種設(shè)計的好處是尺寸緊湊且成本較低。此外，由于沒有軸承，編碼器能夠以非常高的速度運行——30,000 RPM 或更高——并且沒有阻力或啟動扭矩。由于沒有軸承或穩(wěn)定的外殼結(jié)構(gòu)，模塊化編碼器容易受到?jīng)_擊和振動的影響。另一個缺點是大多數(shù)設(shè)計需要額外的安裝工作以確保磁盤和傳感器正確對齊和間隙。

環(huán)形安裝電機編碼器

與模塊化編碼器類似但規(guī)模更大，環(huán)裝式電機編碼器包含一個安裝在電機外殼上的傳感器組件，以及一個安裝在電機軸上的磁輪。結(jié)果通常比HENGSTLER光學編碼器更能抵抗沖擊、振動和污染，但磁輪可能對電機本身提出額外的機械要求。因此，環(huán)形安裝編碼器在涉及具有更堅固框架的更強大電機的重型應(yīng)用中特別有用。與光學編碼器相比，環(huán)形安裝編碼器使用相對粗糙的分辨率，并且僅適用于速度和方向反饋。

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