减少电机编码器信号干扰问题..
变频电机为什么要用编码器？变频电机、异步伺服电机的双编码器闭环以及该怎么选型
变频电机为什么要用编码器？变频电机、异步伺服电机的双编码器闭环以及该怎么选型在自动化控制中经常会碰到各种电机的控制，在输送带、升降机、提升小车等较大功率的电机大部分是用变频电机，各个品牌PLC+变频器驱动控制变频电机也很普及了。
但是,用户经常会有这样那样的问题出现:变频电机为什么要装编码器?不装编码器也行吗?变频电机装了编码器，就是可以作为异步伺服控制了？就可以做定位控制了吗?有些变频电机控制不仅装了一个编码器，还有双编码器闭环，是怎么回事？有人说，“变频电机做不好定位的，也做不好同步，要做同步控制就要换同步伺服电机”?变频电机的编码器信号经常被干扰，也很容易坏，该怎么选编码器呢？本文先与大家讨论一下变频电机为什么要装编码器这个问题。
一基本概念：变频电机驱动没有位置环。
变频电机上的编码器是“速度编码器”，是为精确计算电机反电动势的速度反馈。
电机反电动势与电机转子转速成正比。
由于伺服电机的普及使用，现在很多控制的思路都会向伺服电机比较与衡量，尽管变频控制早于伺服控制。
伺服电机的控制是位置环、速度环、力矩环的闭环控制，这在永磁同步电机的设计原理上就有体现，驱动电流的相位与转子的位置同步，伺服电机的驱动已确定了位置环是“天然”闭环的。
而在变频电机驱动是异步的，有时也称为异步电机，即使加上电机后部编码器的反馈，它也只有速度环，没有在电机驱动上的“位置环”，因此这个编码器就是“速度编码器”。
变频电机编码器作为速度编码器，它主要的目的是作为电机转子反电动势的计算，以达到对应当前电机反电动势的精准驱动控制。
当驱动电流启动电机转子旋转，根据电磁定律，当磁场变化时，附近的导体会产生感应电动势，其方向符合法拉第定律和楞次定律，与原先加在线圈两端的电压正好相反。
这个电压就是反电动势。
以能量守恒法则：电机驱动器送出的电能=机械能（驱动电流与反电动势平衡）+损耗（电机电流阻抗热损、机械阻力、配阻箱热损等）。
电机在启动加速时，必须达到驱动电流产生的旋转势能大于反电动势能（矢量为正），但也不能过大，过大的电流是损耗在电机热能和配阻箱热能上的。
台达伺服报警一览表
台达伺服报警一览表在工业自动化领域，台达伺服系统因其出色的性能和稳定性而备受青睐。
然而，在使用过程中，可能会遇到各种报警情况。
了解这些报警信息对于及时排除故障、保障设备正常运行至关重要。
下面为您详细介绍台达伺服的常见报警。
首先是“AL001 过电流”报警。
当驱动器侦测到输出电流超过硬件保护值时，就会触发此报警。
造成过电流的原因可能有多种，比如电机短路、驱动器硬件故障、电机负载突然增大等。
解决方法通常包括检查电机和线缆是否短路、减轻电机负载、更换驱动器等。
“AL002 过电压”报警也是较为常见的一种。
电源电压过高或者驱动器内部的再生能量无法及时消耗，都可能导致过电压报警。
这时，需要检查输入电源电压是否稳定在规定范围内，合理调整加减速时间以减少再生能量的产生，必要时安装外置再生电阻来消耗多余能量。
“AL003 低电压”报警则表明电源输入电压低于驱动器的正常工作范围。
可能是电源故障、线路接触不良或者供电不足等原因引起。
解决措施包括检查电源线路、确保输入电压符合要求、修复或更换电源设备。
“AL004 电机匹配异常”报警一般是由于驱动器和电机的参数不匹配导致的。
比如电机型号设置错误、编码器参数不正确等。
需要重新确认电机型号和参数，并在驱动器中进行正确的设置。
“AL005 回生异常”报警通常与再生电阻相关。
可能是再生电阻未连接、阻值不正确或者再生电阻过热等原因。
解决办法是检查再生电阻的连接情况，确保其阻值符合要求，并检查散热条件。
“AL006 过载”报警意味着电机负载超过了驱动器的额定负载能力。
可能是机械部件卡住、负载过重或者电机选型不当等原因。
此时需要检查机械传动部分是否正常，减轻负载，或者更换更大功率的电机和驱动器。
“AL007 速度偏差过大”报警表示电机实际运行速度与设定速度偏差超过允许范围。
这可能是由于速度指令异常、编码器故障或者控制参数设置不当等引起。
应检查速度指令的输入是否正常，检测编码器的工作状态，以及优化控制参数。
安川伺服驱动器的常用故障代码
安川伺服驱动器的常用故障代码关键信息项：1、故障代码列表2、故障代码含义3、可能的故障原因4、故障诊断方法5、故障解决措施1、故障代码列表11 A00 过电流111 A02 过电压112 A03 低电压113 A04 过载114 A05 再生过载115 A10 过热116 A30 再生异常117 A40 主电路检测异常118 A51 超速119 A71 过载高120 A72 过载低121 A73 动态制动过载122 A74 紧急停止123 A81 编码器备份警报124 A82 编码器和数校验警报125 A83 编码器电池警报126 A84 编码器数据警报127 A85 编码器过速警报128 A90 编码器故障129 A91 位置偏差过大130 A92 电机过载2、故障代码含义21 A00 过电流：表示驱动器输出电流超过了允许的最大值。
22 A02 过电压：驱动器的直流母线电压超过了规定的上限值。
23 A03 低电压：直流母线电压低于规定的下限值。
24 A04 过载：电机的负载超过了驱动器的额定负载能力。
25 A05 再生过载：再生能量超过了驱动器的处理能力。
26 A10 过热：驱动器内部温度过高。
27 A30 再生异常：再生电路工作不正常。
28 A40 主电路检测异常：主电路的检测环节出现故障。
29 A51 超速：电机转速超过了设定的最高速度。
210 A71 过载高：负载超过了驱动器的高过载设定值。
211 A72 过载低：负载超过了驱动器的低过载设定值。
212 A73 动态制动过载：动态制动过程中出现过载。
213 A74 紧急停止：系统触发了紧急停止信号。
214 A81 编码器备份警报：编码器的备份数据出现问题。
215 A82 编码器和数校验警报：编码器的数据校验错误。
216 A83 编码器电池警报：编码器的电池电量低或故障。
217 A84 编码器数据警报：编码器的数据传输或处理出现异常。
218 A85 编码器过速警报：编码器的转速超过了允许范围。
默纳克故障代码(全)
一、异步电机就是不是同步，要先建立旋转磁场，转子才会旋转起来，就是因为有了旋转磁场与原磁场有一定的角度差，可以说旋转磁场是被动建立起来，是依靠原有的磁场建立起来。
也就是感应的原理。
二、同步电动机的特点之一是稳定运行时的转速n与定子电流的频率f1之间有严格不变的关系，即；同步电动机的转速n与旋转磁场的转速n0相同。
“同步”之名由此而来。
E01：逆变单元保护故障级别: 5故障原因:?1．主回路输出接地或短路；2．曳引机连线过长；3．工作环境过热；4．控制器内部连线松动；故障解决方案1．排除接线等外部问题；2．加电抗器或输出滤波器；3．检查风道与风扇是否正常；4．请与代理商或厂家联系；E02：加速过电流故障级别: 5故障原因:?1．主回路输出接地或短路；2．电机是否进行了参数调谐；3．负载太大；4．编码器信号不正确；5．UPS运行反馈信号是否正常；故障解决方案1．检查变频器输出侧，运行接触器是否正常；2．检查动力线是否有表层破损，是否有对地短路的可能性。
连线是否牢靠；3．检查电机侧接线端是否有铜丝搭地；4．检查电机内部是否短路或搭地；5．检查封星接触器是否造成变频器输出短路；6．检查电机参数是否与铭牌相符；7．重新进行电机参数自学习；8．检查抱闸报故障前是否持续张开；9．检查是否有机械上的卡死；10．检查平衡系数是否正确；11．检查编码器相关接线是否正确可靠。
异步电机可尝试开环运行，比较电流，以判断编码器是否工作正常；12．检查编码器每转脉冲数设定是否正确；13．检查编码器信号是否受干扰；检查编码器走线是否独立穿管，走线距离是否过长；屏蔽层是否单端接地；14．检查编码器安装是否可靠，旋转轴是否与电机轴连接牢靠，高速运行中是否平稳；15．检查在非UPS运行的状态下，是否UPS反馈是否有效了；（E02）16．检查加、减速度是否过大；（E02、E03）E03：减速过电流故障级别: 5故障原因:?1．主回路输出接地或短路；2．电机是否进行了参数调谐；3．负载太大；4．减速曲线太陡；5．编码器信号不正确；故障解决方案1．检查变频器输出侧，运行接触器是否正常；2．检查动力线是否有表层破损，是否有对地短路的可能性。
变频器用编码器做闭环编码器故障表现
变频器用编码器做闭环编码器故障表现一、引言编码器是一种常用的测量设备，可用于监测和定位旋转机械装置的运动。
在变频器中，编码器常用于闭环控制系统中，用于提供准确的转速和位置反馈信号。
然而，由于各种原因，编码器可能会出现故障，因此我们需要了解并熟悉编码器故障的表现，以便及时进行维修和保养。
二、编码器故障表现编码器故障通常会表现为以下几种情况： 1. 无法读取到编码器信号: 当编码器出现故障时，变频器将无法读取到编码器提供的转速和位置反馈信号。
这可能导致变频器无法进行准确的控制，导致设备运行不稳定或停止运转。
2. 转速和位置不准确: 编码器故障可能导致编码器提供的转速和位置反馈信号不准确。
变频器根据这些信号进行控制，如果信号不准确，将会影响设备的转速和位置控制，导致设备运行不稳定或无法达到预期效果。
3. 编码器信号丢失: 在一些情况下，编码器可能会突然断开连接或信号丢失。
这可能是由于编码器本身故障、连接线路松动或其他原因导致的。
当编码器信号丢失时，变频器将无法获取到准确的反馈信息，无法进行闭环控制。
4. 编码器信号干扰: 编码器信号可能会受到与其他设备或电源的干扰。
这种干扰可能导致编码器提供的信号不稳定或出现噪声，从而影响变频器的控制效果。
三、诊断和排除编码器故障的方法当变频器用编码器做闭环编码器故障出现时，我们可以采取以下方法进行诊断和排除： 1. 检查连接: 首先，我们需要检查编码器与变频器之间的连接是否正常。
确保连接线路没有断开、松动或损坏。
如果发现问题，及时进行修复。
2. 检查供电电源: 编码器通常需要外部供电电源。
我们需要检查供电电源是否正常工作，电源电压是否稳定。
如果供电电源有问题，可能导致编码器无法正常工作。
3. 清洁编码器: 编码器可能会受到灰尘、油污等的影响，导致信号不准确或干扰。
因此，我们需要定期清洁编码器，保持其表面干净。
4. 替换编码器: 如果以上方法无法解决问题，可能需要考虑更换编码器。
台达伺服报警一览表
台达伺服报警一览表在工业自动化领域，台达伺服系统以其出色的性能和稳定性得到了广泛的应用。
然而，在使用过程中，可能会遇到各种报警情况。
了解这些报警信息及其含义，对于及时排除故障、保障设备正常运行至关重要。
下面为您详细介绍台达伺服的常见报警一览表。
一、过电流报警（OC）过电流报警是台达伺服系统中较为常见的一种。
当电机的电流超过了驱动器所设定的允许值时，就会触发此报警。
造成过电流的原因可能有多种，例如电机负载突然增大、电机绕组短路、驱动器故障等。
如果出现过电流报警，首先需要检查电机的负载情况，看是否有卡顿、卡死等现象。
同时，对电机的绕组进行检测，以确定是否存在短路问题。
另外，驱动器本身的故障也可能导致过电流报警，需要对驱动器进行专业的检测和维修。
二、过载报警（OL）过载报警意味着电机所承受的负载超过了其额定能力。
这可能是由于长时间的高负载运行、机械传动部件故障或者参数设置不合理等原因引起的。
当遇到过载报警时，要对机械传动部分进行检查，例如皮带是否松动、丝杠是否顺畅等。
此外，还需要确认驱动器的参数设置是否与电机和负载匹配，必要时进行调整优化。
三、过电压报警（OV）过电压报警通常发生在电源电压过高或者电机在减速过程中产生的再生能量无法及时释放的情况下。
电源电压异常升高可能是电网波动或者电源设备故障所致。
而在电机减速时，若再生能量不能被有效消耗，也会导致母线电压升高从而触发报警。
针对这种情况，可以考虑增加制动电阻来消耗再生能量，或者调整驱动器的参数以优化再生能量的处理。
四、欠电压报警（UV）欠电压报警则表示电源输入电压低于驱动器正常工作所需的电压值。
这可能是由于电源供应不足、电源线过长导致的压降过大或者电网故障等原因。
解决欠电压报警问题，首先要检查电源的输入是否正常，确保其满足驱动器的要求。
如果电源线过长，可以考虑更换更粗的线缆以减小压降。
五、编码器故障报警（ENC）编码器是用于反馈电机位置和速度信息的重要部件。
松下伺服驱动器故障报警内容和处理方法
松下伺服驱动器故障报警内容和处理方法在工业自动化领域，松下伺服驱动器以其出色的性能和稳定性得到了广泛的应用。
然而，在使用过程中，难免会遇到各种故障报警情况。
了解这些故障报警的内容以及掌握相应的处理方法，对于确保设备的正常运行和提高生产效率至关重要。
一、松下伺服驱动器常见的故障报警内容1、过电流报警（OC）当驱动器检测到电机电流超过设定的允许值时，会触发过电流报警。
这可能是由于电机过载、短路、驱动器故障或参数设置不当等原因引起的。
2、过电压报警（OV）电源电压过高或者在制动过程中产生的再生能量无法及时释放，都可能导致过电压报警。
3、欠电压报警（UV）供电电源电压过低，无法满足驱动器的正常工作要求，就会出现欠电压报警。
4、编码器故障报警（ENC）编码器是用于反馈电机位置和速度信息的重要部件。
如果编码器出现损坏、连接不良或信号干扰等问题，驱动器会发出编码器故障报警。
5、过热报警（OH）驱动器内部温度过高，可能是由于环境温度过高、散热不良、长时间过载运行等原因造成的。
6、位置偏差过大报警（Pd）当实际位置与指令位置的偏差超过设定的允许值时，会触发位置偏差过大报警。
7、速度偏差过大报警（Sv）实际速度与指令速度的偏差超出了规定范围，导致速度偏差过大报警。
8、通信故障报警（COM）驱动器与控制器之间的通信出现异常，例如通信线路中断、通信协议不匹配等。
二、松下伺服驱动器故障报警的处理方法1、过电流报警（OC）处理方法（1）首先检查电机是否过载，如果是，减轻负载或更换更大功率的电机。
（2）检查电机和驱动器之间的连接线路是否短路，修复或更换短路的线路。
（3）确认驱动器的参数设置是否正确，特别是电流限制相关的参数。
（4）如果驱动器故障，需要维修或更换驱动器。
2、过电压报警（OV）处理方法（1）检查电源电压是否过高，如果过高，调整电源电压至正常范围。
（2）优化制动参数，确保再生能量能够及时释放。
可以考虑增加制动电阻或使用能量回馈装置。
Abb变频器故障分析· 现场经验总结
A bb ·现场经验总结此资料是根据ABB电气传动系统有限公司服务部门据风力发电现场遇见的问题所做的经验总结。
此资料仅供大家参考。
故障分析报告—一、 急停故障•故障现象上电后，报EM STOP。
•故障分析1 外围急停按钮没有复位。
2 如果外围急停不是通过NIOC-01C的18，19端子实现的，此端子需要短接。
二、充电接触器在启动时不能正常吸合（合-分-合快速动作）•故障现象ISU启动时，充电接触器K2 快速闭合-分断-闭合，不是正常吸合。
•故障分析这种现象的原因在于NETA-01模块损坏，因为我们的设备可以通过远程来控制和监控变频器，远程控制信号通过NETA模块转换成光信号，传到NDCU-33C和ISU控制板的RDCO-03上。
当本地控制时，应该没有光信号从NETA模块中发出，只接受从本地电脑发来的指令，但NETA模块损坏时，就会有光信号从NETA模块中传递到NDCU-33C和ISU 控制板中，造成指令紊乱，所以才出现这种故障．三、电网的频率为-50HZ•故障现象上动力电后，发现参数1.05 net frequence为负值．•故障分析原因为从变压器到变频器的690V进线相序接反．更改L1,L2,L3中的L1,L3两相．四、转速值为负值•故障现象监控参数1.01 motor speed的值为负值．•故障分析１电机的转动方向错误，（中山明阳风场）从风叶方向看，风叶是顺时针；（中山明阳全功率测试）从原机侧往发电机侧看，转子方向是逆时针．２编码器接线错误．更改编码器的A,B通道．即把编码器的A+,A-接到NTAC-02C的B+,B-上；编码器的B+,B-接到NTAC-02C的A+,A-上．五、ISU LCL TEMP FAULT• 故障现象上电，模块报ISU LCL TEMP FAULT 故障．• 故障分析接线问题，检查接线，如图：六、GRID SYNC FAULT• 故障现象在做同步时，报此故障．• 故障分析１．转子相序错误．Datalogger 波形图如下：２．定子相序错误，datalogger波形图如下：3．发电机故障导致。
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BH59
BH62 AH46 AH47 CH73 AH51 AH52 AH53 CH75 AH55 BH67 AH57 AH58 BH71 CH79 AH64 AH65 AH66 AH67 BH72 AH73 BH75
否
否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否
2. 小组概况
CMTCC 小组名称 设备安装分公司自动化QC小组 成立时间 2006.8.1
课题名称 小组类型
活动日期 小组成员
减少电机编码器信号干扰 现场型
2006.8-2006.11 5人
组
长
沈晓猛
2006.8.10 QC－AZ2006-05
课题注册 注册编号
活动周期
序号 1
2次/周
小组成员 姓 名 性别 男 年龄 25 文化程度 专 本 本 科 科 科
由于在前期设备安装的过程中出现了较多的问题，导致延误 了调试工作开始的时间，公司要求我们提前做好调试工作的 公司要求 各项准备，对可能影响调试工作的问题要提前准备好对策和 预案。 冷床区是整个热处理扩建工程的收尾部分，如果冷床不能及 时具备热负荷试车条件，将不能保证顺利的接收热处理炉生 产出的钢板，将直接影响热处理炉的热负荷试车时间，影响 目前现状 工期。而冷床最主要的电气设备就是电机，在以往电机单体 试车过程中发生问题最多、最普遍的是编码器的信号干扰问 题，如果不能及时解决这个问题便会严重影响冷床的后续试 车任务，延误工期。
以看出，编码器的信号干扰问题主 要是由于电缆屏蔽层的接地问题和 我们在施工过程中的不规范而引起 的，是可以通过纠正和整改解决的。 所以本小组的目标是将本工程冷床 区域电机编码器的信号稳定准确率
95%
由66.3%提高到95%。
列
图
CMTCC
94.6%
98.2%
100% 累计 百分 比％
25
5 0 电缆屏蔽层 接地问题 制表人：李佳
5
3 不同等级 电缆混放
6 6 . 3 %
2
1 其 它
接线错误
电缆损坏
制表日期：2006年8月30日
结论：从排列图中看，电缆屏蔽层接地问题对编码器的信号干扰影响很大。
5. 小组目标
CMTCC
本次活动的目标：经排列分析可
CMTCC
本小组针对编码器信号干扰情况进行调查，调查结果见下表：
序 号 1 2 影响因素 电缆层屏蔽层接地问题 接线错误 频数 （次） 45 5 累计频数 （次） 45 50 累计百比 （ %） 80.4 89.2
3
4
不同电压等级电缆混放
电缆损坏 合计
3
2 56
53
55 56
94.6
98.2 100
AHO3 AHO4 AHO5 BH23 CH56 AH06 AH08 AH15 BH28 BH31 BH47 CH61 CH65 AH22 BH53 BH55 AH35 AH39 CH69 AH43 CH71
否
否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否
1
3 1 1 1 2 1 1 3 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1
选定课题 减少编码器在单体试车过程中的干扰问题。
4. 现状调查
CMTCC
编码器是变频传动系统的重要组成部分，它的反馈信 号将直接影响传动系统能否正常工作，而传动是整个工厂 自动化系统的心脏，如果传动发生故障那么整个的生产线 将瘫痪，给正常的生产活动带来不可估量的损失。在我处 近年的施工过程中，由于编码器信号干扰导致影响调试进 程的事件屡次发生。其中，影响比较大的例子是我公司承 建的杭州钢铁集团80万吨棒材工程。该工程共有变频电机 166台，而编码器正常、稳定的只有110台，因为多种原因 导致其余56台编码器受干扰，信号的稳定、正常率为66.3%。 其中影响最大的编码器屏蔽层接地问题，它主要由于接地 系统干扰和接线人员不规范导致电缆损坏而引起。
根据检查表所得的数据进行统计，并作排列图分析。
编码器干扰信号检查表
CMTCC
工程 杭钢集团80万吨棒材工程 名称 电机 编号 编码器信号 是否正常 干扰 类型 电机 编号 编码器信号 是否正常 干扰 类型 电机 编号 编码器信号 是否正常 干扰 类型 电机数量 166台 编码器干扰电机数 56台
AHO2
1
1 3 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 2 1 1 AH78 AH79 CH84 BH79 AH84 CH88 AH86 AH87 BH80 CH89
否
否 否 否 否 否 否 否 否 否 否 否
1
1 1 4 1 1 2 1 1 1 1 1
排
频 N=56 数 56 89.2% 50 45 80.4%
受TQC教育时间
技术职称 工程师 组内职务 组 组 组 长 员 员
平均60小时以上
TQC学习时间 60小时
沈晓猛
2
3 4
王 勇
李 佳 董小魏
男
男 男
26
26 27
本 科
工程师
工程师 工程师
副组长
60小时
60小时 60小时
5
序号 1
朱 萍
女
日
38
期
专 科
小组活动计划
工程师
组 员
完 成 选 内 题 容
60小时
2006.8.2-2006.8.8
2
3 4
2006.8.15-2006.9.5
2006.9.6-2006.10.15 2006.10.16-2006.11.30
调查分析并确定对策
根据对策进行实施 对实施效果进行检查
3. 选题理由
CMTCC
业主要求 业主要求冷床区域要比热处理炉提前两个月热负荷试车。
CMTCC
减少电机编码器信号干扰问题
安装分公司自动化QC小组 主讲人：沈晓猛
二○○七年四月
1. 工程概况
CMTCC
上海十三冶建设有限公司承建了宝钢宽厚板新建2#、 3#热处理线工程。本项目为宝钢分公司厚板厂一期工程预 留的2条连续热处理线的扩建工程。2条连续热处理线分别 为No.2、No.3连续热处理线，建成后热处理产量将达到 37.07万吨/年。两条热处理线共有热处理炉2个，热处理冷 床4个。热处理炉的电机和编码器为进口成套设备，由外 方负责调试工作。热处理冷床的电机和编码器为国内配套 设备。由上海十三冶建设有限公司设备安装分公司自动化 处负责调试工作。热处理冷床区域的电机和编码器采用佳 木斯电机厂出产的变频电机和德国TURCK公司出产的增量 型编码器配套使用。