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编码器干扰问题处理技巧,值得收藏!

发布时间2019-06-06        浏览次数:340

编码器是在电气自动化应用中,常见的伺服电机、数控系统等都是安装有编码器的,它的特点是,精确的记录电机运动数据,然后反馈给控制器,再由控制器发出指令控制电机或者其它输出元件。但是编码器总是受到干扰问题,那么该如何解决呢?以下是编码器干扰问题处理技巧,值得收藏!
1、由于机械安装等原因造成的脉冲丢失的问题
编码器信号跌落的频率与电机转速实际值存在一定对应关系,一般说明编码器在某些位置上的光栅信号出现问题。
造成这样的问题的主要原因在于编码器安装过程中出现敲击,冲撞等机械损伤,从而影响编码器的光电系统引起相关问题。
解决问题:由于硬件的损伤,只能进行更换!
2、由于电磁干扰造成的编码器信号不稳定的问题
SSI编码器的时钟信号在变频器使能的情况下出现了“毛刺”:干扰源:变频器;耦合路径:交变强电场耦合至编码器信号回路;受扰体:编码器信号。
问题的解决:一方面处理信号电缆的屏蔽层可靠接地的情况;另一方面通过与干扰源(变频器及动力)进行空间的隔离处理。
3、编码器长线传输高频特性问题
编码器的脉冲信号的输出频率与转速成线性比例关系的。随着转速的增加编码器的输出信号频率增加。从故障现象看,这是典型的信号长线传输高频特性不良造成的问题。
通过线路及电缆的情况调查,基本将问题锁定在编码器传输线路上。
问题的解决:改善信号电缆的输出特性;减小高频信号的传输距离;信号电缆的空间排布;增强编码器输出带载能力等。基于现场实际情况,重新整理信号电缆的传输距离(从130m减小到90m)后,大大减小了信号传输的距离,极大的改善了长线高频信号传输的特性。
4、模拟测速电机的相关噪声问题的处理
/在系统没有运行时的测速电机的反馈信号,存在不规律的数值波动,由于速度调节器采用的时PI控制,是无差系统,在零速给定的情况下,反馈信号在“0”附件的变化造成系统无法正常停车,出现抖动情况。
问题的解决:对于叠加到模拟信号的背景噪声,以及模拟电路中的漂移信号等,一般是高频噪声,可通过软件或硬件滤波方式进行处理;对于信号电缆应该选用双绞屏蔽电缆,并且电缆屏蔽层要两端可靠接地;但是需要注意的时,双端接地对于低频的噪声串扰,将会在信号中叠加低频“hum”接地环流噪声,一方面在驱动侧将屏蔽层可靠接地,现场端可通过MKT型电容器(容量10nF/100V)可靠接地;在软件方面,也可通过速度调节器的PIP控制的切换等方法解决相关问题。
我们可以看到在解决有关编码器的干扰问题时,应该从系统设计入手,根据实际现场的应用与环境条件选择合适的设备,编码器系统一般受到共模和差模干扰,对于共模干扰来讲我们可选择差分类型的编码器,比如双极性类型,对于差模干扰,一般对于电缆选择,线路路径,电源系统隔离处理,信号参考等需要仔细设计与布置。
由于EMC问题的复杂性,分析与处理方法可能会有不同和不足,对于实际问题的分析,希望能抛砖引玉,深入讨论,以利进一步处理实际工程问题。