專(zhuān)利名稱(chēng)：用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種編碼器切換電路，特別是涉及一種涉及用于多臺(tái)電機(jī)共用一臺(tái)變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路。
背景技術(shù)：
在起重設(shè)備成套電氣變頻控制系統(tǒng)中為了讓電機(jī)產(chǎn)生零速轉(zhuǎn)矩和良好的速度精度控制，通過(guò)變頻器加裝選配編碼器反饋卡和在電機(jī)軸上安裝編碼器的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)一臺(tái)變頻器拖動(dòng)一臺(tái)電機(jī)構(gòu)成閉環(huán)矢量控制系統(tǒng)。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，在主升、副升、大車(chē)、小車(chē)、回轉(zhuǎn)、俯仰等各種變頻驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，越來(lái)越多的采用了將兩個(gè)機(jī)構(gòu)(如主、副提升機(jī)構(gòu))共同一臺(tái)變頻器的設(shè)計(jì)方案，這樣可以大大降低成本。但變頻器通常只能加裝一個(gè)編碼器反饋卡，如果選用上述方案共用變頻器只能在開(kāi)環(huán)控制模式工作，這樣給起重機(jī)應(yīng)用帶來(lái)安全隱患，矢量開(kāi)環(huán)控制模式下變頻器打開(kāi)抱閘時(shí)所產(chǎn)生的力矩是通過(guò)間接計(jì)算測(cè)量而獲得的，變頻器驅(qū)動(dòng)的提升機(jī)構(gòu)系統(tǒng)極不穩(wěn)定，會(huì)時(shí)常發(fā)生“鎦鉤”故障，甚至發(fā)生重物墜落、人身事故。雖然市場(chǎng)上偶爾有個(gè)別產(chǎn)品支持加裝兩個(gè)編碼器卡，但變頻器和編碼器反饋卡的價(jià)格非常高，導(dǎo)致投入仍然較大，經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全、可靠的用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，解決了多臺(tái)電機(jī)共用一臺(tái)變頻器做矢量閉環(huán)控制的技術(shù)難題。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案—種用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，采用數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的地址端口至少設(shè)有一路選通信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)至少設(shè)有2路增量式編碼器反饋信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的公共輸出端連接變頻器的反饋卡，所述選通信號(hào)來(lái)自和某一個(gè)編碼器同步的電機(jī)連接的PLC控制輸出主干點(diǎn)，所述選通信號(hào)與電機(jī)選擇同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)通道選擇切換。所述的用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)采用5個(gè)8通道集成電路⑶4051BCM，設(shè)計(jì)2 8個(gè)編碼器信號(hào)通道，分別與各增量式編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z相連，5個(gè)集成電路的輸出信號(hào)分別對(duì)應(yīng)被選中切換編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z。該信號(hào)支持集電極開(kāi)路、推挽式、線驅(qū)動(dòng)等多種編碼器信號(hào)。本實(shí)用新型的有益效果I、本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)切換電路，解決了多臺(tái)電機(jī)共用一臺(tái)變頻器做矢量閉環(huán)控制的技術(shù)難題。擴(kuò)大了共同變頻器閉環(huán)控制使用范圍，具有非常明顯市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。電路采用數(shù)字電路，設(shè)計(jì)有2個(gè)可擴(kuò)展8個(gè)編碼器信號(hào)通道，支持集電極開(kāi)路、推挽式、線驅(qū)動(dòng)等多種編碼器信號(hào)。2、本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)切換電路，共用的變頻器只需配一個(gè)編碼器反饋卡，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，通過(guò)接受干接點(diǎn)信號(hào)實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)通道選擇切換，提高共用變頻器的速度控制精度和力矩控制精度；切換信號(hào)與電機(jī)選擇同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)多電機(jī)矢量閉環(huán)控制。容易實(shí)施推廣，能夠節(jié)約設(shè)備和生產(chǎn)成本，具有較好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。3、本實(shí)用新型用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，可采用模塊封裝，設(shè)計(jì)為導(dǎo)軌安裝，可批量生產(chǎn)，完全可以解決多路編碼器選通控制問(wèn)題，擴(kuò)展了共用變頻器的多領(lǐng)域應(yīng)用，具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖I :本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)切換電路原理圖；圖2 :本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)切換電路信號(hào)控制流示意圖； 圖3 :本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)電路原理圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，采用數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的地址端口至少設(shè)有一路選通信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)設(shè)有至少兩路增量式編碼器反饋信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的公共輸出端連接變頻器的反饋卡，所述選通信號(hào)來(lái)自和某一個(gè)編碼器同步的電機(jī)連接的PLC控制輸出主干點(diǎn)，所述選通信號(hào)與電機(jī)選擇同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)通道選擇切換。實(shí)施例二 參見(jiàn)圖I、圖2、圖3，本實(shí)用新型變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)采用5個(gè)8通道集成電路⑶4051BCM，設(shè)計(jì)2 8個(gè)編碼器信號(hào)通道，分別與各增量式編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z相連，5個(gè)集成電路的輸出信號(hào)分別對(duì)應(yīng)被選中切換編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z。支持集電極開(kāi)路、推挽式、線驅(qū)動(dòng)等多種編碼器信號(hào)。本實(shí)施例為兩個(gè)電機(jī)通過(guò)變頻編碼器卡共用一臺(tái)變頻器形成矢量閉環(huán)控制系統(tǒng)的情況。如圖I、圖2所示，我們選用2個(gè)信號(hào)的切換原理來(lái)說(shuō)明。電機(jī)I反饋的1#編碼器過(guò)來(lái)脈沖信號(hào)為RAS_A，電機(jī)2反饋的2#編碼器過(guò)來(lái)脈沖信號(hào)為RAS_B，PLC控制輸出干接點(diǎn)連接集成電路選通信號(hào)A，本電路的輸出信號(hào)直接與變頻器的反饋卡脈沖輸入信號(hào)連接。數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)采用無(wú)源干接點(diǎn)，邏輯關(guān)系接點(diǎn)導(dǎo)通時(shí)為”1”或”0N”，接點(diǎn)斷開(kāi)時(shí)為 “O” 或 “OFF”。從圖2可看出，當(dāng)選通信號(hào)A斷開(kāi)(低電平)時(shí)，U401整成電路輸出的信號(hào)為1#編碼器的反饋信號(hào)RAS_A，這時(shí)變頻器反饋卡接收到脈沖信號(hào)為電機(jī)I反饋編碼器信號(hào)，構(gòu)成電機(jī)I變頻器閉環(huán)矢量控制硬件回路；當(dāng)選通信號(hào)導(dǎo)通(高電平)時(shí)，U401整成電路輸出的信號(hào)為2#編碼器的反饋信號(hào)RAS_B，這時(shí)變頻器反饋卡接收到脈沖信號(hào)為電機(jī)2反饋編碼器信號(hào)，構(gòu)成電機(jī)2變頻器閉環(huán)矢量控制回路；整個(gè)電路設(shè)計(jì)有三個(gè)選通信號(hào)A、B，C，通過(guò)對(duì)它們的邏輯組合，最多可控制8路不同信號(hào)的切換。詳見(jiàn)下表[0021 ] U401 集成電路 CD405IBCM[0022]
權(quán)利要求1.一種用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，其特征是采用數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的地址端口至少設(shè)有一路選通信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)至少設(shè)有兩路增量式編碼器反饋信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的公共輸出端連接變頻器的反饋卡，所述選通信號(hào)來(lái)自和某一個(gè)編碼器同步的電機(jī)連接的PLC控制輸出主干點(diǎn)，所述選通信號(hào)與電機(jī)選擇同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)通道選擇切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，其特征是數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)采用5個(gè)8通道集成電路⑶4051BCM，設(shè)計(jì)2 8個(gè)編碼器信號(hào)通道，分別與各增量式編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z相連，5個(gè)集成電路的輸出信號(hào)分別對(duì)應(yīng)被選中切換編碼器的信號(hào)A+、信號(hào)A-、信號(hào)B+、信號(hào)B-、信號(hào)Z。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種編碼器切換電路，特別是涉及一種用于多臺(tái)電機(jī)共用一臺(tái)變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路。所述用于變頻器閉環(huán)控制的編碼器反饋切換電路，采用數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的地址端口至少設(shè)有一路選通信號(hào)輸入，并設(shè)有至少兩路增量式編碼器反饋信號(hào)輸入，所述數(shù)字控制模擬電子開(kāi)關(guān)的公共輸出端連接變頻器的反饋卡，所述選通信號(hào)來(lái)自和某一個(gè)編碼器同步的電機(jī)連接的PLC控制輸出主干點(diǎn)，所述選通信號(hào)與電機(jī)選擇同時(shí)動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)編碼器信號(hào)通道選擇切換。本實(shí)用新型反饋編碼器信號(hào)切換電路，解決了多臺(tái)電機(jī)共用一臺(tái)變頻器做矢量閉環(huán)控制的技術(shù)難題。擴(kuò)大了共同變頻器閉環(huán)控制使用范圍，具有非常明顯的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)H02P21/00GK202713215SQ201220369548
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月27日
發(fā)明者杜少雄 申請(qǐng)人:河南華東工控技術(shù)有限公司