Bir Kademe Daha Yüksek: Asansör Motorları için Dijital Döner Kodlayıcılar

Bu makale, asansör tahrik teknolojisinin çeşitli unsurlarını incelemektedir.

Asansör teknolojisine yönelik teknik talepler son yıllarda istikrarlı bir şekilde büyümüştür. Örneğin, dişli motorlara sahip geleneksel elektrikli tahrik teknolojisi, giderek artan bir şekilde, genellikle sabit mıknatıslı senkron motorlar temelinde tork tahrik sistemleri ile değiştirilmektedir. Yeni inşaat ve modernizasyon projeleri için alıcılar dişlisiz asansör-motor tasarımlarını tercih etmişlerdir.

Kompakt ve bakım gerektirmeyen tasarımlar, yüksek güç yoğunluğu ve yüksek enerji verimliliği, alıcılar için asansör sistemleri arasında seçim yaparken önemli bir rol oynamaktadır. Yolcu rahatlığı ve iyileştirilmiş kalite sunma arzusu, bir motor ve kontrol cihazından oluşan verimli bir sürüş paketinde yenilikçi yaklaşımlara yönelik taleple birleşiyor. Temel bir paket bileşeni, motorun gerçek şaft hızının kontrol ünitesinde tespit edilebildiği ve motor bobininin komütasyonunun doğru fazı izleyebildiği konum değerleri sağlamak için bir geri besleme sistemidir. Heidenhain'in döner kontrolörleri, elektronik sürücü kontrolünde komütasyon döner kodlayıcılar veya mutlak döner kodlayıcılar olarak kullanılmaya başlayarak buna katkıda bulunur. Bu uygulamada, mutlak döner kodlayıcılar, özellikle Heidenhain'in ECN 1325'i (Şekil 1) gibi yüksek çözünürlüklü ve seri iletim protokollü (ek artımlı sinyaller olmadan) döner kodlayıcıların kullanımı için belirgin faydalar sunar.

Devir başına 1325 bit ve yüksek doğruluk değerlerine sahip ECN 25, reaktif sürücü kontrolü için gereken çözünürlüğü sağlar. Devir başına bu 33,554,432 ayırt edilebilir konum, tarama, 2,048 satırlık bir dereceleme (Şekil 2) ve ardından görev için geliştirilmiş uygulamaya özel bir entegre devrede tarama sinyallerinin 14-bit interpolasyonu yoluyla üretilir. Bu, sürücü kontrolörüne yeterli konum verisini ve 8 MHz hızında, dinamik bir motor kontrolüne izin vermeye ve yolculara kaliteli bir sürüş sağlamaya yetecek kadar sağlar.

EnDat 2.2 çift yönlü seri arabirim üzerinden istenen konum değeri atamaları (örn. sıfırlama), kontrol ünitesinin optimum tork için motorun manyetik alanına doğru fazda basit ve verimli bir şekilde komütasyon sağlamasına olanak tanır. Döner kodlayıcının yüksek çözünürlüğü sayesinde, bu faz atamasını hemen hemen her sayıda motor kutup çiftine uyarlamak mümkündür. Bu, birçok farklı motor tasarımını tek bir döner kodlayıcı versiyonuyla birleştirmeyi mümkün kılar.

Çift yönlü arayüz, motor ve kontrol ünitesi arasındaki iletişim bağlantısı olarak daha fazla avantaj sağlar. Konum değeri aktarımına izin vermenin yanı sıra, döner kodlayıcı elektroniğinin elektriksel olarak silinebilir programlanabilir salt okunur bellek alanından yüklenebilen kodlayıcıya özgü ve motora özgü parametrelerin sistem önyükleme aşamasında kontrol ünitesine iletilmesine de olanak tanır, yanı sıra sistem yapılandırması için. İlgili verilerin fabrikada önceden yüklenmesi için bu özelliğin kullanılması, ilk bakımı azaltır ve sürücü sistemine manuel parametre girişi sırasında giriş hatasını engeller.

Arayüz, yüksek asansör kullanılabilirlik oranı elde etmek için izleme işlevlerini destekler. Döner kodlayıcı elektroniği ayrıca sıcaklık sensörleri için değerlendirme rutinlerini mümkün kılar. Enkoder, içindeki sıcaklık sensörünün yanı sıra, motor bobini üzerindeki bir sıcaklık sensörünün enkoder devre kartının değerlendirilmesine izin vermek ve değerlendirme verilerini EnDat 2.2 iletim protokolü üzerinden daha üst düzey elektroniklere iletmek için yapılmış bir bağlantı teknolojisine de sahiptir. Ek olarak, enkoder elektroniğinde değerlendirme numaraları şeklinde oluşturulan diyagnostik değerler, enkoderin fonksiyonel rezervinin değerlendirilmesi için arayüz üzerinden aktarılabilir. Değer yarıları kritik hale gelirse, plansız bakım kesintilerini önlemek için önleyici tedbirler alınabilir.

ECN 1325, döngüsel artıklık kontrolüne ve çeşitli uyarı ve alarm kaynaklarına dayalı olarak yüksek veri iletimi güvenilirliği sağlamak için rutinlerle, yüksek düzeyde kendi kendini izleme ve tanılama sunar. 15,000 rpm'ye kadar şaft hızları ve 115 °C'lik maksimum çalışma sıcaklığı, zorlu elektrikli tahrik kontrol görevleri için uygunluğunu vurgular.

Seri veri iletimli yeni döner kodlayıcı tasarımı, katı olarak sınıflandırılan itme-çekme modunda (RS 485) iletilen bit bilgilerinin gürültü direnci ile elektromanyetik gürültüye karşı kendini kanıtlamıştır. Tarama sinyalleri döner kodlayıcıda enterpolasyonlu olduğundan, yalnızca altı ila sekiz telli tek bir blendajlı kablo yeterlidir. ECN 1325'in 3.6 ila 4 V güç kaynağı aralığı, uzun kablo uzunluklarında voltaj zayıflamasını izleyen uzaktan algılama hatlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.

ECN 1325'in, komütasyon kodlayıcılarda sinüs/kosinüs veya transistör-transistör mantık sinyalleriyle döner kodlayıcılar üzerinden sinyallerin üretilmesi, işlenmesi ve iletilmesi gibi işlevsellik ve elektriksel özelliklerindeki teknolojik gelişmelerin aksine, aynı mekanik boyutlar, diğer cihazlarla montaj uyumluluğu sağlar. döner kodlayıcı çeşitleri. Sahada kanıtlanmış bir konik mil bağlantısı ve genişleyen halka kaplini ile tasarlanan ECN 1325, daha tanıdık olan ERN 1387, ERN 1326 ve ECN 1313 ile montaj için mekanik olarak uyumludur. Bu, motor ve asansör üreticilerinin, motor ve asansör üreticilerinin, kontrol ünitesinin özel arayüz gereksinimleri. Bu, motorun uygulamasının esnekliğini sağlar. Daha önce bahsedilen modüler versiyonlar (ExN 13xx), IP4 koruma seviyesi (EN 64) ve toz ve suya karşı daha fazla koruma sağlamak için bağlı bir kablo ile monte edilebilir versiyonlar (ExN 60529xx) olarak da mevcuttur.

ECN 1325, kontrol döngülerini optimize edebilir ve izlemeden elde edilen tanılama yetenekleriyle önleyici servis ve bakım aralıklarını düzenleyebilir. Heidenhain'in diğer elektrik arabirimi çeşitleriyle mekanik uyumluluk, asansör motoru üreticilerinin yeni nesil döner kodlayıcılara kolayca yükseltme yapmalarını sağlar.