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用什么东西可能检测电机是否正在转而且将转动

来源:鸿运,鸿运游戏,鸿运电子游戏发布时间:2019/10/05点击数:

  PLC能够读到的信号,实时性那种,不是开关量,就是模拟量,当然有人说高速通讯也算可能也可以,但是那种只是传输过程而已,也需要现场的开关量或者模拟量变送而来。

  这种测量方法,不拘束是什么电机和运行方式,主要是考虑如何安装问题,但是要考虑精度和测量频率问题。

  在电机转轴后边直接装上一个编码器,这种一般是要求精度非常高的场合,比如增量型编码器,有ABZ三相,零相Z每转都有一个脉冲,而AB相每转会有非常多个,比如1024线的A相和B相脉冲出来,这些脉冲直接给到PLC,通过PLC的高速测量端口读取,PLC可以通过中断的方式来一定时间读取脉冲个数,经过简单的乘除运算就可以算出一分钟都多少个脉冲,相当于多少转。

  以零相Z脉冲来考虑,比较简单一点,每转有一个脉冲输出给PLC,假如电机转速是N转/分,每秒PLC读到的脉冲数是m,于是有m=N/60,这样电机转速N=60m。

  编码器有光电形式的,也有磁编码器,光电的精度比较高,磁编码器可靠性比较好,但是价格相对都比较贵,而且一般也比较脆弱,安装时候要注意避免负载或者其他东西冲击。

  接近开关,一般常见工业上使用的是电感原理的,只要电机轴或者拖动的复杂上,周期性会有凹凸的铁质之类变化,会引起磁场变化,这时候接近开关会在明显体积变化的铁质部位感应出一个脉冲来,这样每转可以读到这个脉冲输出,类似于编码器的零相脉冲,计算方法也参考上边编码器的计算方法。

  接近开关价格比较便宜,不过一般也只能测量到每转一个脉冲,如果想测量更高精度,需要在电机轴上安装多齿的齿轮盘来读取一周多个脉冲。

  另外也有光学类的接近开关,需要有一些反光装置,或者通过对射的方式来实现,安装起来有点麻烦,需要电机轴或者负载上做一些简单的加工,比如安装反光板之类。

  如果要求灵敏度比较高,可以使用光纤头来感应,也可以看作一种特殊的接近开关。

  霍尔元件可以测量到磁场变化,如果在电机轴上加装一个小磁铁,通过霍尔在边上隔开一定距离,当磁铁旋转到离开霍尔比较近的地方,霍尔会感应到,会输出一个反转电压,这时候PLC会接收到,道理也等同于接近开关,只是因为霍尔往往是OC输出,接入PLC的时候,需要加一个1-3K左右的上拉电阻。

  测速发电机,是在电机轴上安装一个小直流发电机,输出电压和电机转速一一成正比例,只要通过PLC模拟量读取这个电压值,就可以知道当前电机转速大小,当然这个数据是模拟量的,测量时候需要考虑校准和抗干扰问题。

  有一种仪表,可以通过一个小轮子,压在电机转轴上,电机带动它也旋转,大小轮子的线速度一致,这时候它可以通过发电或者读取脉冲形式,来知道小轮子转速,这时候通过线速度和角速度关系来反推电机转速。

  电机运行,不外有电压,电流和频率这些数据,而且大部分电机转速会和这些数据成一定的比例关系,只要电机已经安装了驱动器,通过驱动器变送出这些数据,就是转速量,当然可以以模拟量的格式输出给PLC使用。

  电机的转速n = 60 f / p,在电机极对数一致的情况下,频率f和转速成正比例,所以改变电机的频率也就可以改变电机的速度。在装有变频调速的电机而言,只要读到变频器的实际频率值,就可以算出电机转速,事实上变频器会有实际转速这数据输出的,大多数以通讯的格式来给PLC使用,有些也有开关脉冲输出端口的,具体要看变频器的设计。不过变频器因为负载波动问题,读过去的转速,精确度未必很高,如果要求很高,还是要读取矢量变频器的编码器数据。

  根据直流电机的转速公式:转速n=(电枢电压U-电枢电流I*电枢内阻R)/kφ,在励磁电流不变情况下,电机运行在恒转矩模式,kφ这些磁通参数不变,而电机电枢内阻R非常小,所以在电枢电流不大情况下,转速n=电枢电压U,只要测量到电枢电压,就可以知道电机当前转速。

  实际上,很多直流驱动器,包括无刷驱动器,都带有电机转速输出接口,当然一般也是模拟量的,PLC可以直接通过模拟量端口读取。

  这种方式,往往是通过电机主回路上,安装霍尔或者取样电阻来读取电流通断来判。