Während des Motorbetriebs ermöglicht die Echtzeitüberwachung grundlegender Parameter wie Stromstärke, Drehzahl und relative Position der rotierenden Welle in Umfangsrichtung die Klärung des Motorzustands sowie des Zustands der angetriebenen Maschinen und Anlagen. Darüber hinaus können die Betriebsbedingungen von Motor und Maschine in Echtzeit gesteuert werden, um zahlreiche Sonderfunktionen wie Servo- und Drehzahlregelung zu realisieren. Der Einsatz von Encodern als vorgeschaltete Messkomponenten vereinfacht das Messsystem erheblich und gewährleistet gleichzeitig Präzision, Sicherheit, Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit. Dieser Artikel erläutert die Funktionsweise kleiner Encoder am Motor.
Wir wissen, dass ein Präzisions-Encoder ein Drehsensor ist, der die Position und Verschiebung rotierender Teile in eine Reihe digitaler Impulssignale umwandelt. Dieses Impulssignal wird vom Steuerungssystem erfasst und verarbeitet, woraufhin Anweisungen zur Anpassung und Änderung des Betriebs von Maschinen und Anlagen ausgegeben werden. In Kombination mit einem Zahnrad oder einer Spiralspindel kann der Encoder auch zur Messung der Position und Verschiebung linear bewegter Teile verwendet werden..
Drehgeber werden üblicherweise in Systemen zur Rückkopplung von Motorausgangssignalen sowie in Mess- und Regelgeräten eingesetzt. Ihr interner Aufbau besteht aus zwei Teilen: einer optischen Codierscheibe und einem Empfänger. Die durch die Rotation der Codierscheibe erzeugten optischen Grundparameter werden in entsprechende elektrische Grundparameter umgewandelt. Das Signal für die Antriebsleistung wird anschließend, nach Vorverstärkung und Signalverarbeitung im Frequenzumrichter, ausgegeben. Im Allgemeinen liefert der Drehgeber lediglich ein Drehzahlsignal, das mit dem Sollwert verglichen und an die Umrichter-Ansteuerungseinheit zur Drehzahlregelung des Motors zurückgeführt wird.
Nach dem Erfassungsprinzip lassen sich Encoder in optische, magnetische, induktive und kapazitive Encoder unterteilen. Hinsichtlich ihrer Skalen- und Signalausgabemethode unterscheidet man drei Typen: Inkremental-, Absolutwert- und Misch-Encoder.
Für Inkrementalgeber Bei dem Gerät wird seine Position durch die Anzahl der Impulse bestimmt, die vom Nullpunkt aus berechnet werden; es wandelt die Auslenkung in ein periodisches elektrisches Signal um und wandelt dieses elektrische Signal dann in einen Zählimpuls um, wobei die Anzahl der Impulse die Größe der Auslenkung darstellt.
Die Position des Absolutwertgebers wird durch den ausgelesenen Ausgabecode eindeutig definiert. Der Ausgabecode ist für jede Position innerhalb eines Kreises eindeutig und behält seine eindeutige Zuordnung zur tatsächlichen Position auch nach dem Abschalten der Stromversorgung bei. Daher ist die Positionsanzeige beim Inkrementalgeber nach dem Abschalten sofort wieder aktuell. Jede Position des Absolutwertgebers entspricht einem eindeutigen digitalen Code, sodass der Anzeigewert ausschließlich die Start- und Endposition der Messung angibt und unabhängig vom Messvorgang selbst ist. Absolutwertgeber werden in Ein- und Mehrumdrehungsgeber unterteilt.
