安華高科技AEDB-9340光學(xué)編碼器系列在伺服電機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　引言

　　在侍服電機(jī)系統(tǒng)中，需要系統(tǒng)提供精確的位置控制和速度控制，同時(shí)要求響應(yīng)快，速度高，轉(zhuǎn)動(dòng)平滑，力矩穩(wěn)定等。對于越來越高的系統(tǒng)要求，侍服電機(jī)的控制也是越來越復(fù)雜，系統(tǒng)的控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、位置與速度傳感形成一個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)；對于電機(jī)的換相，目前很多電機(jī)采用霍爾傳感器實(shí)現(xiàn)換相的反饋，但霍爾傳感器的開關(guān)精確度并不是太高。

　　AVAGO領(lǐng)先業(yè)界的六通道換向光學(xué)編碼器AEDB-9340系列在設(shè)計(jì)上可以簡單地開發(fā)無刷直流電機(jī)(BLDC) 閉環(huán)路伺服系統(tǒng)中的反饋機(jī)制。這款光學(xué)編碼器集成通道A、通道B和通道I作為位置反饋，并使用通道U、通道V和通道W來模擬轉(zhuǎn)子換向的霍爾傳感器反饋，所有這些輸出信號(hào)都由光學(xué)傳感器產(chǎn)生；可通過重新配置碼盤樣式簡單更改極對數(shù)，不需任何硬件修改，這項(xiàng)功能有助于大幅度節(jié)省電動(dòng)機(jī)制造商的設(shè)計(jì)開發(fā)和產(chǎn)品上市時(shí)間；而且開關(guān)精確度也比霍爾傳感器的高出很多，本文就該系列產(chǎn)品做簡單介紹。

　　AEDB-9340產(chǎn)品介紹

　　六通道換向光學(xué)編碼器

　　AEDB-9340為透射式、增量光電編碼器，能提供A、B、I三個(gè)通道的位置反饋信號(hào)輸出，同時(shí)能提供U、V、W三個(gè)通道的電機(jī)換相信號(hào)。其位置傳感器的基本原理，如下圖：

　　左邊是具有光柵間隔的碼盤，在發(fā)光管和光電檢測中間轉(zhuǎn)動(dòng)，通過光的透射傳送到右邊光檢測，內(nèi)部經(jīng)過處理后，能形成如下的ABI三個(gè)通道的位置信號(hào)輸出。

　　在位置信號(hào)輸出的同時(shí)，能根據(jù)單圈指示信號(hào)I 輸出相關(guān)的UVW三路換相信號(hào)，其輸出可以直接用做無刷電機(jī)的電子換相信號(hào)，如下圖：

　　產(chǎn)品特點(diǎn)

　　AEDB-9340集成了兩路A、B信號(hào)90度的正交輸出，并且具有單圈指示信號(hào)I輸出，能提供UVW信號(hào)輸出，A、B、I通道位置信息輸出精度可以達(dá)到2500CPR，最高能有150KHz的頻率響應(yīng)，軸徑大小則由3mm到10mm。開關(guān)精確度也比傳統(tǒng)的霍爾傳感器高很多，AEDB-9340編碼器系列的換向精確度小于±1機(jī)械角度，這個(gè)集成解決方案免除了無刷直流電機(jī)回饋霍爾傳感器的使用，不僅可以降低成本，還能改善整體系統(tǒng)的性能，同時(shí)可以縮小集成反饋器件無刷直流電機(jī)的整體尺寸大小。

　　AEDB-9340可以很好的應(yīng)用于打印機(jī)，繪圖儀，傳送帶，以及工廠自動(dòng)化設(shè)備等方面。

　　二、AEDB-9340在侍服電機(jī)中應(yīng)用

　　六通道換向光學(xué)編碼器在系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)位置信號(hào)A、B、I三個(gè)通道輸出，根據(jù)位置計(jì)算伺服電機(jī)的運(yùn)行速度，對主控制器要求的位置和速度進(jìn)行精確的控制。同時(shí)，在伺服電機(jī)特別是無刷電機(jī)的控制中，可以將光電編碼器產(chǎn)生的UVW三個(gè)換相信號(hào)直接用于馬達(dá)的換相信號(hào)，而不做額外的信號(hào)處理。編碼器的響應(yīng)速度快，能適應(yīng)于多種運(yùn)行速度的伺服電機(jī)。

　　隨著業(yè)界對編碼器改善電機(jī)控制需求的不斷提高，電機(jī)制造商進(jìn)一步促進(jìn)了集成式轉(zhuǎn)向輸出的光學(xué)編碼器在BLDC馬達(dá)領(lǐng)域的廣泛使用，其發(fā)展勢頭已經(jīng)超過了霍爾器件。越來越多的設(shè)計(jì)人員開始在他們的電機(jī)驅(qū)動(dòng)中選用光學(xué)編碼器，這些編碼器的價(jià)格更低，可以實(shí)現(xiàn)與霍爾傳感器同等的可靠性，其精度可以做得更高。相比之下，霍爾傳感器則增加了伺服電機(jī)尺寸、設(shè)計(jì)復(fù)雜性和組裝成本。

　　六通道換向光學(xué)編碼器AEDB-9340，在伺服電機(jī)應(yīng)用中，能準(zhǔn)確反應(yīng)電機(jī)的位置信息、速度信息，而且可以生產(chǎn)無刷電機(jī)的換相信號(hào)UVW，這些換相信號(hào)可以直接代替霍爾傳感器。編碼器能實(shí)現(xiàn)高精度，高速率信號(hào)檢測，模塊化設(shè)計(jì)還能減少設(shè)計(jì)的尺寸，降低設(shè)計(jì)難度，同時(shí)能降低生產(chǎn)成本。有關(guān)該系列產(chǎn)品的詳細(xì)信息及相關(guān)技術(shù)支持，請聯(lián)系安華高科技大中國區(qū)授權(quán)代理商世強(qiáng)電訊。