مرحلة واحدة أعلى: التشفير الرقمي الدوار لمحركات المصاعد

تتناول هذه المقالة العناصر المختلفة لتقنية قيادة المصعد.

نمت الطلبات الفنية المفروضة على تكنولوجيا المصاعد بشكل مطرد في السنوات الأخيرة. على سبيل المثال ، يتم استبدال تقنية القيادة الكهربائية التقليدية بمحركات التروس بشكل متزايد بأنظمة محرك عزم الدوران ، وعادةً على أساس المحركات المتزامنة ذات المغناطيس الدائم. بالنسبة لمشاريع البناء والتحديث الجديدة ، فضل المشترون تصاميم محركات المصاعد بدون تروس.

تلعب التصميمات المدمجة والخالية من الصيانة وكثافة الطاقة العالية وكفاءة الطاقة العالية دورًا مهمًا للمشترين عند الاختيار بين أنظمة المصاعد. تقترن الرغبة في توفير الراحة للركاب وتحسين الجودة مع الطلب على الأساليب المبتكرة في حزمة القيادة الفعالة التي تتكون من محرك وجهاز تحكم. مكون الحزمة الأساسي هو نظام التغذية المرتدة لتوفير قيم الموضع التي يمكن من خلالها التأكد من سرعة العمود الفعلية للمحرك في وحدة التحكم ويمكن أن يتبع تبديل ملف المحرك المرحلة الصحيحة. تساهم وحدات التحكم الدوارة من Heidenhain في ذلك ، حيث يتم استخدامها في التحكم الإلكتروني في القيادة كمشفرات دوارة للتبديل أو مشفرات دوارة مطلقة. في هذا التطبيق ، توفر المشفرات الدوارة المطلقة مزايا مميزة ، خاصة لاستخدام المشفرات الدوارة ذات الدقة العالية وبروتوكول الإرسال التسلسلي (بدون إشارات إضافية إضافية) ، مثل Heidenhain ECN 1325 (الشكل 1).

يوفر ECN 1325 ، مع 25 بت لكل ثورة وقيم دقة عالية ، الدقة المطلوبة للتحكم التفاعلي في القيادة. يتم إنشاء هذه المواقف القابلة للتمييز البالغ عددها 33,554,432،2,048،2 لكل ثورة من خلال المسح ، والتخرج مع 14 سطرًا (الشكل 8) والاستيفاء اللاحق XNUMX بت لإشارات المسح في دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق تم تطويرها للمهمة. يوفر هذا لوحدة التحكم في القيادة بيانات كافية عن الموقع وبمعدل XNUMX ميجاهرتز ، ما يكفي للسماح بالتحكم الديناميكي في المحرك وتزويد الركاب برحلة عالية الجودة.

تُمكِّن تخصيصات قيمة الموضع المطلوبة (على سبيل المثال ، التصفير) عبر الواجهة التسلسلية ثنائية الاتجاه EnDat 2.2 وحدة التحكم من توفير التبديل ببساطة وكفاءة في المرحلة الصحيحة إلى المجال المغناطيسي للمحرك للحصول على عزم الدوران الأمثل. بفضل الدقة العالية لجهاز التشفير الدوار ، من الممكن تكييف مهمة المرحلة هذه مع أي عدد من أزواج عمود المحرك تقريبًا. هذا يجعل من الممكن الجمع بين العديد من تصميمات المحركات المختلفة بإصدار واحد فقط من المشفر الدوار.

توفر الواجهة ثنائية الاتجاه مزايا أخرى مثل رابط الاتصالات بين المحرك ووحدة التحكم. بصرف النظر عن السماح بنقل قيمة الموقع ، فإنه يسمح أيضًا بنقل المعلمات الخاصة بجهاز التشفير والمعلمات الخاصة بالمحرك والتي يمكن تحميلها من منطقة ذاكرة القراءة فقط القابلة للمسح كهربائيًا والقابلة للبرمجة لإلكترونيات المشفر الدوار إلى وحدة التحكم أثناء مرحلة تمهيد النظام ، وكذلك لتكوين النظام. يؤدي استخدام هذه الإمكانية في التحميل المسبق من المصنع للبيانات ذات الصلة إلى تقليل الخدمة الأولية ومنع حدوث خطأ في الإدخال أثناء إدخال المعلمة يدويًا إلى نظام القيادة.

تدعم الواجهة وظائف المراقبة لتحقيق معدل توفر عالي للمصعد. تعمل إلكترونيات المشفر الدوار أيضًا على جعل إجراءات التقييم ممكنة لأجهزة استشعار درجة الحرارة. إلى جانب مستشعر درجة الحرارة الموجود بداخله ، يتميز المشفر أيضًا بتقنية اتصال تم إجراؤها للسماح بتقييم لوحة دائرة المشفر لمستشعر درجة الحرارة على ملف المحرك ونقل بيانات التقييم عبر بروتوكول نقل EnDat 2.2 إلى الإلكترونيات عالية المستوى. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن نقل القيم التشخيصية المتولدة في إلكترونيات المشفر في شكل أرقام تقييم عبر الواجهة لتقييم الاحتياطي الوظيفي لجهاز التشفير. إذا أصبحت نصف القيمة حرجة ، يمكن اتخاذ تدابير وقائية لتجنب توقف الصيانة غير المخطط لها.

مع إجراءات لضمان موثوقية عالية لنقل البيانات استنادًا إلى فحص التكرار الدوري ومجموعة متنوعة من مصادر التحذير والإنذار ، يوفر ECN 1325 مستوى عالٍ من المراقبة الذاتية والتشخيص. تصل سرعات العمود إلى 15,000 دورة في الدقيقة وتؤكد درجة حرارة التشغيل القصوى البالغة 115 درجة مئوية على ملاءمتها لمهام التحكم في المحرك الكهربائي.

أثبت تصميم المشفر الدوار الجديد مع نقل البيانات التسلسلي أنه مقاوم للضوضاء الكهرومغناطيسية ، مع تصنيف مقاومة الضوضاء لمعلومات البت المنقولة في وضع الدفع والسحب (RS 485) على أنها صلبة. نظرًا لأن إشارات المسح يتم تحريفها في المشفر الدوار ، فإن كبلًا محميًا واحدًا به ستة إلى ثمانية أسلاك فقط يكفي. إن نطاق إمداد الطاقة في ECN 1325 من 3.6 إلى 4 فولت يلغي الحاجة إلى خطوط الاستشعار عن بعد ، والتي تتعقب توهين الجهد على أطوال الكابلات الطويلة.

على عكس التحسينات التكنولوجية في الوظائف والخصائص الكهربائية لـ ECN 1325 ، مثل توليد ومعالجة ونقل الإشارات عبر المشفرات الدوارة مع إشارات الجيب / جيب التمام أو الترانزستور الترانزستور على مشفرات التبديل ، فإن الأبعاد الميكانيكية المتطابقة تضمن توافق التركيب مع الآخرين متغيرات التشفير الدوارة. تم تصميم ECN 1325 من خلال اتصال عمود الدوران المستدق المثبت ميدانيًا والاقتران الحلقي الموسع ، وهو متوافق ميكانيكيًا للتركيب مع ERN 1387 و ERN 1326 و ECN 1313 الأكثر شيوعًا. متطلبات الواجهة المحددة لوحدة التحكم. هذا يضمن مرونة تطبيق المحرك. الإصدارات المعيارية المذكورة سابقًا (ExN 13xx) متوفرة أيضًا كإصدارات قابلة للتركيب (ExN 4xx) بمستوى حماية IP64 (EN 60529) وكابل متصل لتوفير حماية متزايدة من الغبار والماء.

يمكن لـ ECN 1325 تحسين حلقات التحكم ، وباستخدام إمكانيات التشخيص المستمدة من المراقبة ، يمكن تنظيم الخدمة الوقائية والفواصل الزمنية للصيانة. يتيح التوافق الميكانيكي مع متغيرات الواجهة الكهربائية الأخرى من Heidenhain لمصنعي محركات المصاعد الترقية بسهولة إلى جيل جديد من المشفرات الدوارة.