A06B-6096-H104 在過去的幾十年里，從傳統的并網電機到逆變器驅動電機的轉變是穩定而持續的。這已經并將繼續是工業旋轉設備的重大轉變，并隨著電機和終端設備的高效使用，節省了巨大的工藝和能源。通過變速驅動器和伺服驅動系統實現更高質量的電機控制性能，現在可為最苛刻的應用提供更高的質量和同步性。如圖1所示，通過使用功率逆變器、高性能位置檢測和功率級的電流/電壓閉環反饋，提高了電機性能和效率。

通過使用逆變器中的脈寬調制向電機施加變頻電壓，可以實現電機的開環速度控制。在穩態或緩慢變化的動態條件下，這將相當好地工作，并且性能較低的應用中的許多電機驅動器都使用開環速度控制，而無需編碼器。但是，此方法有幾個缺點：

速度精度有限，因為沒有反饋

電機效率差，因為電流控制無法優化

必須嚴格限制瞬態響應，以免電機失去同步

圖1.閉環電機控制反饋系統。

什么是位置編碼器？

編碼器通過跟蹤旋轉軸的速度和位置來提供閉環反饋信號。光學和磁性編碼器是應用最廣泛的技術，如圖2所示。在通用伺服驅動器中，編碼器用于測量軸位置，從中得出驅動器轉速。在機器人和離散控制系統中，需要精確和可重復的軸位置。光學編碼器由帶有精細光刻槽的玻璃盤組成。光電二極管傳感器在光通過或從圓盤反射時檢測光的變化。光電二極管的模擬輸出被放大和數字化，然后通過有線電纜發送到逆變器控制器。磁編碼器由安裝在電機軸上的磁鐵組成，磁場傳感器提供正弦和余弦模擬輸出，該輸出被放大和數字化。光學和磁性傳感器信號鏈類似，如圖2所示。

電機編碼器類型、技術和性能指標

絕對式單圈編碼器在通電后返回機械或電氣 360° 內的絕對位置�？梢粤⒓醋x取電機軸的位置。絕對式多圈編碼器包括絕對值功能，并計算 360° 圈數。相反，增量編碼器提供相對于旋轉起點的位置。增量編碼器提供指示 0° 的索引脈沖和用于計數轉彎的單脈沖或用于提供方向信息的雙脈沖。

編碼器的分辨率是電機軸每 360° 旋轉可以區分的位置數。通常，分辨率編碼器使用光學技術，而中分辨率/高分辨率編碼器使用磁性或光學傳感器。旋轉變壓器（旋轉變壓器）或霍爾傳感器用于中低分辨率編碼器。光學或磁性編碼器使用高分辨率信號調理。大多數光學編碼器都是增量式的。編碼器可重復性是一個關鍵性能指標，用于衡量編碼器返回相同命令位置的一致性。這對于重復性任務至關重要，例如在PCB制造過程中用于半導體放置的機器人或拾取和放置機器。

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