[实用新型]一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构。

背景技术

随着国家对节能环保产业的高度重视，高压变频技术得到快速发展，在高精度转速控制的现场，速度编码器得到广泛应用，变频器需要通过采集编码器信号来获取电机实际转速及位置信息，编码器信号采集的准确性关系到变频系统控制性能的好坏。

目前，在实际应用中，一方面，工业现场往往采用屏蔽电缆将编码器信号远距离传输给变频控制系统，而恶劣的电磁干扰严重影响着编码器信号传输的稳定性与可靠性，另一方面，某些特殊现场需要利用一台高压变频器拖动多台电机进行实际生产，一般变频控制系统用于编码器信号采集的接口有限，变频器厂家需要重新设计并增加编码器信号采集的特殊接口，不仅延长了变频器控制系统研发、生产到应用的周期，也产生了额外的费用。

鉴于上述问题，提出了一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构，不仅能够采集多路速度编码器输出信号，以实现一台变频器控制单台或多台电机，而且采用高速实时的光纤通信代替信号电缆来传输编码器信号，大大提高了传输速度及抗扰能力。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提出一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构。该拓扑结构可以通过多个信号采集模块获取多路编码器输出信号，实现一台高压变频器拖动单台或多台电机的功能，利用高速串行光纤通讯进行编码器数据传输，极大的提高了信号传输速度和可靠性。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构，包括编码器、信号采集终端、高压变频器，N个编码器被固定在N个电机轴上，N个编码器输出端连接N个信号采集终端，N个信号采集终端通过光纤与高压变频器连接，所述高压变频器包括变频控制系统和变频输出系统，所述变频控制系统上设有N个扩展板，每个扩展板上设有若干个光纤收发接口，信号采集终端与扩展板上的光纤收发接口连接，可以是一块扩展板连接多个信号采集终端，也可以是多个扩展板连接多个信号采集终端，所述变频输出系统通过外接的高压开关连接电机。

所述信号采集终端包括信号采集调理模块、主控模块、光纤通讯模块、电源模块，信号采集调理模块外接编码器的输出端，内部连接主控模块、电源模块，光纤通讯模块外部连接扩展板的光纤收发接口。

同现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构，不仅能够采集多路速度编码器信号以实现一台变频器控制单台或多台电机，而且采用高速实时的光纤通信代替信号电缆来传输编码器信号，大大提高了信号传输速度及抗扰能力。

附图说明

图1为本实用新型一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构的系统拓扑结构框图。

图2为信号采集终端结构图。

图3为变频控制系统结构图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于高压变频器的编码器信号采集拓扑结构，包括编码器、信号采集终端、高压变频器，N(N＞1)个编码器被固定在N(N＞1)个电机轴上，用于采集每台电机的实际转速，N(N＞1)个编码器输出端连接N(N＞1)个信号采集终端，N(N＞1)个信号采集终端通过光纤与高压变频器连接，高压变频器包括变频控制系统和变频输出系统，见图3，变频控制系统上设有单元控制板、主控板、数字板、模拟板、通讯板、电源板、背板及N(N＞1)个扩展板；每个扩展板上设有若干个光纤收发接口，信号采集终端与扩展板上的光纤收发接口连接，并以光纤通讯方式将信号上传变频控制系统；可以是一块扩展板连接多个信号采集终端，也可以是多个扩展板连接多个信号采集终端。变频输出系统外接用于连接和切换电机的断电器、接触器等高压开关。见图1，当变频器控制1#电机时，控制系统接收处理1#信号采集终端发送的编码器信号，并且变频输出系统通过高压开关设备连接1#电机，实现变频器对1#电机的调速控制；而当变频器控制N#电机时，控制系统接收处理N#信号采集终端发送的编码器信号，并且变频输出系统经由高压开关设备连接N#电机，实现高压变频器对N#电机的调速控制。