文件名称：工业运动控制的测量技术怎么选？这些问题你要弄明白
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更新时间：2024-07-27 04:15:22
测量 工业驱动器
工业运动控制涵盖一系列应用，包括基于逆变器的风扇或泵控制、具有更为复杂的交流驱动控制的工厂自动化以及高级自动化应用(如具有高级伺服控制的机器人)。这些系统需要检测和反馈多个变量，例如电机绕组电流或电压、直流链路电流或电压、转子位置和速度。在诸如增值功能(如状态监控)等考虑因素中，终端应用需求、系统架构、目标系统成本或系统复杂度将决定变量的选择和所需的测量精度。据报道，电机占全球总能耗的40%，国际法规越来越注重整个工业运动应用的系统效率，因此，这些变量越来越重要，特别是电流和电压。 本文将根据电机额定功率、系统性能要求以及终端应用，重点讨论各种电机控制信号链拓扑中的电流与电压检测。在此情况下，电机控制信号链的实现会因传感器选择、电流隔离要求、模数转换器(ADC)选择、系统集成以及系统功耗和接地划分的不同而有所差异。 工业驱动器应用图谱 从简单的逆变器到复杂的伺服驱动器，电机控制应用涵盖一系列电机类型，但所有电机均包含特定功率级的电机控制系统，以及具有不同级别的检测和反馈，可驱动脉冲宽度调制器(PWM)模块的处理器。图1为应用图谱的简化图，展示了复杂度从左至右逐步提高的各种系统，首先是简单的控制系统，如无需精密反馈仅使用简单微处理器即可实现的泵、风扇和压缩机。 随着系统复杂度的提高(即移向图谱的较高端)，复杂控制系统要求精确反馈和高速通信接口。例如带传感器或不带传感器的矢量控制感应电机或永磁电机，以及针对图1中所示效率而设计的高功率工业驱动器(如大型泵、风扇和压缩机)。图谱的最高端为复杂的伺服驱动器，用于机器人、机床以及贴片机器等应用。随着系统复杂度的提高，变量的检测和反馈变得越来越关键。