CN202713215U - 用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种编码器切换电路，特别是涉及一种用于多台电机共用一台变频器闭环控制的编码器反馈切换电路。所述用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，采用数字控制模拟电子开关，所述数字控制模拟电子开关的地址端口至少设有一路选通信号输入，并设有至少两路增量式编码器反馈信号输入，所述数字控制模拟电子开关的公共输出端连接变频器的反馈卡，所述选通信号来自和某一个编码器同步的电机连接的PLC控制输出主干点，所述选通信号与电机选择同时动作，实现编码器信号通道选择切换。本实用新型反馈编码器信号切换电路，解决了多台电机共用一台变频器做矢量闭环控制的技术难题。扩大了共同变频器闭环控制使用范围，具有非常明显的市场经济价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种编码器切换电路，特别是涉及一种涉及用于多台电机共用一台变频器闭环控制的编码器反馈切换电路。
背景技术
在起重设备成套电气变频控制系统中为了让电机产生零速转矩和良好的速度精度控制，通过变频器加装选配编码器反馈卡和在电机轴上安装编码器的方式，来实现一台变频器拖动一台电机构成闭环矢量控制系统。
随着市场竞争日趋激烈，在主升、副升、大车、小车、回转、俯仰等各种变频驱动机构中，越来越多的采用了将两个机构（如主、副提升机构）共同一台变频器的设计方案，这样可以大大降低成本。但变频器通常只能加装一个编码器反馈卡，如果选用上述方案共用变频器只能在开环控制模式工作，这样给起重机应用带来安全隐患，矢量开环控制模式下变频器打开抱闸时所产生的力矩是通过间接计算测量而获得的，变频器驱动的提升机构系统极不稳定，会时常发生“镏钩”故障，甚至发生重物坠落、人身事故。
虽然市场上偶尔有个别产品支持加装两个编码器卡，但变频器和编码器反馈卡的价格非常高，导致投入仍然较大，经济性不强。
发明内容
本实用新型针对现有技术不足，提出一种结构简单，使用安全、可靠的用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，解决了多台电机共用一台变频器做矢量闭环控制的技术难题。
本实用新型所采用的技术方案：
一种用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，采用数字控制模拟电子开关，所述数字控制模拟电子开关的地址端口至少设有一路选通信号输入，所述数字控制模拟电子开关至少设有2路增量式编码器反馈信号输入，所述数字控制模拟电子开关的公共输出端连接变频器的反馈卡，所述选通信号来自和某一个编码器同步的电机连接的PLC控制输出主干点，所述选通信号与电机选择同时动作，实现编码器信号通道选择切换。
所述的用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，数字控制模拟电子开关采用5个8通道集成电路CD4051BCM，设计2～8个编码器信号通道，分别与各增量式编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z相连，5个集成电路的输出信号分别对应被选中切换编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z。该信号支持集电极开路、推挽式、线驱动等多种编码器信号。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型反馈编码器信号切换电路，解决了多台电机共用一台变频器做矢量闭环控制的技术难题。扩大了共同变频器闭环控制使用范围，具有非常明显市场经济价值。电路采用数字电路，设计有2个可扩展8个编码器信号通道，支持集电极开路、推挽式、线驱动等多种编码器信号。
2、本实用新型反馈编码器信号切换电路，共用的变频器只需配一个编码器反馈卡，结构简单，成本低，通过接受干接点信号实现编码器信号通道选择切换，提高共用变频器的速度控制精度和力矩控制精度；切换信号与电机选择同时动作，实现多电机矢量闭环控制。容易实施推广，能够节约设备和生产成本，具有较好的社会和经济效益。
3、本实用新型用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，可采用模块封装，设计为导轨安装，可批量生产，完全可以解决多路编码器选通控制问题，扩展了共用变频器的多领域应用，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1：本实用新型反馈编码器信号切换电路原理图；
图2：本实用新型反馈编码器信号切换电路信号控制流示意图；
图3：本实用新型反馈编码器信号电路原理图。
具体实施方式
实施例一：参见图1，本实用新型用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，采用数字控制模拟电子开关，所述数字控制模拟电子开关的地址端口至少设有一路选通信号输入，所述数字控制模拟电子开关设有至少两路增量式编码器反馈信号输入，所述数字控制模拟电子开关的公共输出端连接变频器的反馈卡，所述选通信号来自和某一个编码器同步的电机连接的PLC控制输出主干点，所述选通信号与电机选择同时动作，实现编码器信号通道选择切换。
实施例二：参见图1、图2、图3，本实用新型变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，数字控制模拟电子开关采用5个8通道集成电路CD4051BCM，设计2～8个编码器信号通道，分别与各增量式编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z相连，5个集成电路的输出信号分别对应被选中切换编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z。支持集电极开路、推挽式、线驱动等多种编码器信号。
本实施例为两个电机通过变频编码器卡共用一台变频器形成矢量闭环控制系统的情况。如图1、图2所示，我们选用2个信号的切换原理来说明。电机1反馈的1#编码器过来脉冲信号为RAS_A，电机2反馈的2#编码器过来脉冲信号为RAS_B，PLC控制输出干接点连接集成电路选通信号A，本电路的输出信号直接与变频器的反馈卡脉冲输入信号连接。数字控制模拟电子开关采用无源干接点，逻辑关系：接点导通时为”1”或”ON”,接点断开时为“0”或“OFF”。
从图2可看出，当选通信号A断开（低电平）时，U401整成电路输出的信号为1#编码器的反馈信号RAS_A，这时变频器反馈卡接收到脉冲信号为电机1反馈编码器信号，构成电机1变频器闭环矢量控制硬件回路；当选通信号导通（高电平）时，U401整成电路输出的信号为2#编码器的反馈信号RAS_B，这时变频器反馈卡接收到脉冲信号为电机2反馈编码器信号，构成电机2变频器闭环矢量控制回路；
整个电路设计有三个选通信号A、B，C，通过对它们的逻辑组合，最多可控制8路不同信号的切换。详见下表
U401集成电路CD4051BCM
U402集成电路CD4051BCM
U403集成电路CD4051BCM
U404集成电路CD4051BCM
U405集成电路CD4051BCM
在起重行业，以普通变频双梁为例，主升机构和副升机构均采用变频矢量控制，各机构电机均配有增量式或线驱动编码器作速度检测反馈。主升机构和副升机构不要求同时动作。我们可以将主升反馈编码器接至电路输入通道RAS_A,副升反馈编码器接至输入通道RAS_B,机构动作选择信号连接该电路的选通信号。实现共用变频器、共用速度编码器反馈卡的闭环控制硬件回路。
Claims (2)
1.一种用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，其特征是：采用数字控制模拟电子开关，所述数字控制模拟电子开关的地址端口至少设有一路选通信号输入，所述数字控制模拟电子开关至少设有两路增量式编码器反馈信号输入，所述数字控制模拟电子开关的公共输出端连接变频器的反馈卡，所述选通信号来自和某一个编码器同步的电机连接的PLC控制输出主干点，所述选通信号与电机选择同时动作，实现编码器信号通道选择切换。
2.根据权利要求1所述的用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路，其特征是：数字控制模拟电子开关采用5个8通道集成电路CD4051BCM，设计2～8个编码器信号通道，分别与各增量式编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z相连，5个集成电路的输出信号分别对应被选中切换编码器的信号A+、信号A-、信号B+、信号B-、信号Z。
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| CN201220369548XU CN202713215U (zh) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | 用于变频器闭环控制的编码器反馈切换电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104167974A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-11-26 | 辽宁荣信电气传动技术有限责任公司 | 一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构 |
-
2012
- 2012-07-27 CN CN201220369548XU patent/CN202713215U/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN104167974A (zh) * | 2014-08-28 | 2014-11-26 | 辽宁荣信电气传动技术有限责任公司 | 一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构 |
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