Надежное управление двигателем с генератором SKF нового поколения

Растущее использование двигателей переменного тока в широком спектре промышленных применений увеличивает спрос на точный контроль скорости и направления, даже в сложных условиях.

SKF представила новое поколение датчиков, которые могут отвечать жестким условиям эксплуатации и обеспечивать высокую производительность при меньших эксплуатационных расходах.

Последней разработкой в конструкции сенсорного подшипника является SKF Motor Encoder Unit, BMD (на рисунке выше). Он был разработан для удовлетворения требований ряда применений, таких как:

- электрические транспортные средства

-вилочные погрузчики

-обработка материалов и сельское хозяйство и лесная и строительная техника. 

Сенсорная технология

Модули энкодера двигателя SKF используют технологию эффекта Холла для получения сигнала инкрементного датчика. Датчики, основанные на эффекте Холла, являются, по существу, преобразователями, которые изменяют выходное напряжение в присутствии магнитного поля. Импульсное кольцо, которое прикрепляется к внутреннему кольцу подшипника, представляет собой составное намагниченное кольцо, которое содержит ряд северных и южных полюсов. Количество полюсов зависит от размера подшипника. Корпус датчика, который прикреплен к внешнему кольцу, защищает ячейку эффекта Холла SKF.

Датчик работает с точностью до нуля r/min. Корпус датчика содержит как управляющую электронику, так и ячейку эффекта Холла, которая производит выходной сигнал, состоящий из двух прямоугольных волн.

Сигналы могут быть интерпретированы контроллерами двигателя по мере необходимости. Например, направление вращения можно определить по фазовому сдвигу, когда появляется первый фронт сигнала. Медленную скорость можно получить, измеряя время между двумя электрическими событиями, событиями являются восходящий и спадающий фронт на любой квадратной волне. Высокие скорости измеряются путем подсчета количества электрических событий за определенный период времени.

Две квадратные волны 90 фаз друг от друга. Этот сдвиг фазы меняет знак с направлением вращения. Наличие двух сигналов в квадратуре позволяет вычислительной единице умножить количество приращений углового положения на оборот. Например, с использованием стандартного датчика SKF с 64 импульсами на оборот и стандартного электронного интерфейса, который может обнаруживать нарастание (Низкое / Высокое) и падение (Высокое / Низкое) раз каждого из двух сигналов, можно получить 256 электрических событий на оборот, что соответствует угловому разрешению 1,4 °

Атрибутами этой сенсорной системы являются то, что она хорошо работает во всех диапазонах скоростей от чрезвычайно низких скоростей до около 12 000 об / мин для блоков со щитом и 7500 об / мин для блоков с уплотнением. Еще одна особенность SKF Motor Encoder Unit, BMD - это способность работать при температуре окружающей среды до 150 ° C. Такие тепловые характеристики важны в средах, которые испытывают в транспортных средствах, которые производят тепловые удары, сильную вибрацию и экстремальные электромагнитные условия.

Функции защиты

Основными рисками для подшипников датчика являются пики напряжения, которые приводят к электронному перенапряжению для электроники датчика.

Многие разные причины могут привести к пикам напряжения, например, когда силовые провода двигателя находятся рядом с проводами датчика.

Эта конструкция, защищенная пятью патентами, также поддерживается новой защитной технологией, одной механической и одной электронной, что еще больше повышает надежность системы. Это особенно важно для защиты подшипников датчика от пиков напряжения, что может вызвать проблемы для электроники датчика. Механическая защита для подшипника датчика достигается клеткой Фарадея, которая образована снаружи корпуса датчика, что обеспечивает эффективный физический экран против внешних магнитных полей.

Электронный экран достигается с помощью встроенного фильтра электромагнитных помех (EMI) для защиты датчика от скачков напряжения и электростатических разрядов. Этот фильтр улучшает защиту электромагнитной совместимости наряду с помехоустойчивостью к электростатическим разрядам (ESD) и электрическим быстрым транзитам (EFT) и излучению. Расположение фильтра отвечает за высокий уровень защиты. Кроме того, фильтр реализуется как на входной, так и на выходной линиях и не оказывает никакого влияния на сам сигнал. Производительность была протестирована, чтобы соответствовать и превосходить ряд стандартов EMC и ESD, требуемых многими промышленными пользователями. Например, SKF тестирует фильтр электромагнитных помех при 25 ° C и 125 ° C, с сигнальными линиями 8 кВ, а фильтр по-прежнему работает при 22 кВ (25 ° C) и 15 кВ (125 ° C). Они были протестированы для соответствия стандартам производительности, требуемым промышленной средой, а также строительной и сельскохозяйственной техникой.

Эти особенности делают новый SKF Motor Encoder Unit чрезвычайно надежным во всех потенциальных приложениях и минимизируют риск полевых возвратов и дорогостоящего ремонта.

По материалам: https://ru.bearing-news.com/reliable-motor-control-with-newest-generation-skf-sensor-bearings/