海德漢純數(shù)字的旋轉編碼器在電梯中的應用
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過去幾年，電梯產業(yè)技術在快速發(fā)展。例如，傳統(tǒng)的齒輪電機驅動技術正在被常用的基于永磁同步電機的扭矩驅動系統(tǒng)取代。新建項目和改建項目中，項目方越來越傾向購買“無齒輪的電梯電機系統(tǒng)。
用戶在選擇電梯時，結構緊湊，高功率密度，免維護和用電效率高的優(yōu)點正在發(fā)揮著重要作用。為了乘客更舒適的感受和不斷的提高質量，都需要創(chuàng)新和驅動系統(tǒng)，其中包括電機和控制系統(tǒng)。這種創(chuàng)新系統(tǒng)的技術基礎是提供位置值的反饋系統(tǒng)，這樣在控制單元中可以確定電機的實際軸速并使電機線圈在正確相位時換向。海德漢公司的旋轉編碼器就是這種位置反饋單元，應用在電氣驅動控制系統(tǒng)中的作為換向的旋轉編碼器或是式的旋轉編碼器。
特別是在電梯應用中，式的旋轉編碼器優(yōu)點更為突出。因為這種旋轉編碼器分辨率高并且用純串行傳輸協(xié)議（無另外的增量信號），例如海德漢公司的ecn1325式旋轉編碼器。
圖1 ecn1325產品圖示
海德漢編碼器ecn1325的每圈有25bit個位置值并且有很高的精度，為*和靈敏的驅動控制系統(tǒng)提供所需的分辨率。通過高質量掃描2,048線光柵，并在專門開發(fā)的asic后續(xù)電子電路中對掃描信號進行14bit倍頻的細分，使每圈能提供33,554,432個可分辨的位置值，它為驅動控制系統(tǒng)帶來足夠多的位置數(shù)，而8mhz的時鐘頻率，足夠快地提供動態(tài)的電機控制—這直接關系到乘客的電梯乘坐體驗。此外，式編碼器對電梯用戶顯著的優(yōu)點是它可以在后臺提供更多功能特性。
圖2 單信號周期內的誤差
海德漢純數(shù)字的旋轉編碼器在電梯中的應用通過endat2.2雙向串行接口傳輸?shù)奈恢弥担ɡ缌阄唬┖喕刂茊卧ぷ鞫沂箍刂茊卧茉谡_相位處為電機磁場提供換向信號，保證扭矩。由于旋轉編碼器分辨率高，幾乎任何極對數(shù)的電機都可以很容易的適應于此正確相位位置的分配。也就是說一個旋轉編碼器就適用于大量設計結構非常不同的電機。
圖3endat2.2原理
雙向接口的另一個優(yōu)點是電機與控制單元間的通信。
一方面它能傳輸位置值，另一方面它還能傳輸與特定編碼器和電機相關的參數(shù)，這些信息在系統(tǒng)啟動階段以及系統(tǒng)配置中從旋轉編碼器的eeprom存儲區(qū)讀到控制單元中。工廠用這個功能可以預裝相關參數(shù)，縮短*次使用時的調試時間和避免向驅動系統(tǒng)手動輸入?yún)?shù)中可能出現(xiàn)的錯誤。
不僅如此，這個接口還有監(jiān)測功能，使電梯能有更高可靠性。*的旋轉編碼器電子電路設計還為溫度傳感器提供信號處理能力。除了編碼器內的溫度傳感器外，這個編碼器還允許連接電機線圈處的溫度傳感器電路板并進行溫度信號處理并將處理的數(shù)據(jù)通過endat2.2傳輸協(xié)議傳給更高一級的電子電路。此外，編碼器電子電路中生成的有效數(shù)字形式的診斷值也通過這個接口傳輸，進行編碼器的功能冗余判斷。在達到臨界值時，需要采取必要防護措施，避免意外停機維護。
圖4endat2.2 在線自檢功能
ecn1325還提供循環(huán)冗余校驗（crc）功能確保數(shù)據(jù)傳輸可靠和豐富的報警和提示信息，具有*自我監(jiān)測和診斷能力。在電氣驅動領域，高達15,000rpm的軸速和+115°c的工作溫度可適用于*要求控制任務。
用純串行傳輸數(shù)據(jù)的新型旋轉編碼器的抗電磁*力非常強，因為它用可靠性非常高的推挽式（rs485）數(shù)據(jù)傳輸抗噪技術。由于掃描信號在旋轉編碼器內進行細分，只需6至8根電線的一根電纜足以勝任連接。ecn1325的+3.6至+14v寬電壓設計，*不再需要監(jiān)測長電纜壓降的遙測線。
雖然ecn1325有很多功能和電氣性能的技術改進，例如旋轉編碼器生成，處理，傳輸信號，但其機械尺寸*沒有變化，與其他旋轉編碼器型號*兼容。ecn1325同樣采用成熟可靠的圓錐軸和漲緊圈聯(lián)軸器連接技術，與常用的ern1387，ern1326和ecn1313機械安裝尺寸兼容。因此電機或電梯制造商可以用統(tǒng)一的電機結構，不需要再考慮控制單元的特殊接口要求。因此確保了成本敏感的生產階段前整個過程中電機應用的zui大靈活性。除了以上提到的標準版的產品（exn13xx）之外，還有版（exn4xx）的產品，其防護等級為ip64（en60529）并配電纜，因此其防塵和防水性能更好。
結論：
帶細分和雙向串行接口的ecn1325功能豐富，是電梯電機控制系統(tǒng)的理想選擇。它的數(shù)據(jù)傳輸能力，例如位置值的傳輸能力，高分辨率，傳輸數(shù)字位置值周期時間短，以及更好的連接技術使它能提升控制系統(tǒng)性能，它的監(jiān)測以及診斷功能幫助用戶進行預防性保養(yǎng)和定期維護。它與海德漢其他電氣接口型號編碼器的機械尺寸兼容，因此使電梯電機制造商能更方便地選用新一代旋轉編碼器。