HENGSTLER電機反饋編碼器的應用與安裝。

什么是電機編碼器？

HENGSTLER電機編碼器是旋轉編碼器，適用于提供有關電機軸速度和/或位置的信息。與一般的旋轉編碼器一樣，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。換向通道用于正確對齊轉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)也用于正確的換向對準。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的角位置。電機軸當然可以旋轉超過一圈，但使用單圈編碼器時，軸的完整旋轉圈數(shù)是未知的。

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

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用很重要時，絕對編碼器就至關重要。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

交流感應電機具有成本效益、堅固耐用的特點。這些品質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，在定子磁場內旋轉的繞線軸可以進行一定程度的精確測量；在實際應用中，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構，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)定的外殼結構，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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