一种速度信号采集装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种信号采集技术，具体涉及一种变频器控制电机的速度检测及控制装置。
【背景技术】
[0002]在港口起重机的起升机构中，一般采用两台相同功率的变频器驱动两台相同功率的电机。尽管两台电机的铭牌参数完全相同，但是两台电机与各自卷筒的连接及制动器的安装还是会存在一些差异，而且变频器对各自电机的参数辨识也会有些差异，导致两台电机在启动过程中或者频繁点动过程中偶尔存在不同步现象，这种不同步现象累积后，会造成钢丝绳不平衡。如何控制两台电机始终保持同步时需要解决的问题。
[0003]要实现目的必须要解决以下问题:PG卡采集电机的转速信号要准确，具有良好的动态响应；在一定的频率范围内，采集的信号不失真，能准确且真实的传送给控制单元；采集两台电机的转速要同步，并且具有良好的抗干扰能力。
【发明内容】
:
[0004]本实用新型的目的是提供一种速度信号采集装置，能够解决控制电机同步问题，以克服【背景技术】中存在的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为:
[0006]一种速度信号采集装置，包括主变频器、从变频器、第一电机和第二电机，主变频器的输出端连接第一电机的控制端，从变频器的输出端连接第二电机的控制端，主变频器包括主PG卡和连接于主PG卡信号输出端的主机控制单元，从变频器包括从PG卡和连接于从PG卡信号输出端的从机控制单元；第一电机的编码器信号输出端连接主PG卡的信号输入端，第二电机的编码器信号输出端同时连接从PG卡的信号输入端和主PG卡的信号输入端。
[0007]主变频器和从变频器功率相同。
[0008]主变频器和从变频器均为低压变频器。
[0009]第一电机和第二电机的型号相同。
[0010]主PG卡和从PG卡均包括四个信号采集电路，每个信号采集电路包括两个信号采集端子，主PG卡和从PG卡分别包括四对信号采集端子，分别为A+/A-、B+/B-、A1+/A1-、B1+/B1-;信号采电路包括在信号采集端子和信号输出端之间依次串联的滤波电路和光耦。
[0011 ] 第一电机的编码器信号输出端与主PG卡的A+/A-、B+/B-端子对应连接，第二电机的编码器信号输出端与从PG卡的A+/A-、B+/B-端子对应连接，同时从PG卡的A+/A-、B+/B-端子并线连接主PG卡的A1+/A1-、B1+/B1-端子。
[0012]滤波电路为低通滤波电路。
[0013]滤波电路为两级滤波电路。
[0014]每级滤波电路分别并联一个限流电阻。
[0015]信号采集电路的信号输出端与电源vcc之间连接有上拉电阻，并通过滤波电容接地。
[0016]本实用新型的有益效果在于:主PG卡采集第一电机和第二电机旋转时编码器反馈的脉冲，通过对采集脉冲的整形和处理，由控制单元读取脉冲数并进行运算。主变频器上的主机控制单元通过主PG卡读取第一电机和第二电机的速度之后进行处理，控制第一电机的实际转速，实现使第一电机和第二电机转速一致的目的，即使第一电机与第二电机同步。PG卡上的滤波电路滤掉从电机侧串入的干扰，光耦实现了脉冲的转换与隔离，保证响应足够快，信号不失真。本实用新型制造成本低，通过简单结构达到控制两组电机转速同步的目的，具有较好的推广价值。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型实施例的电路结构示意图，
[0018]图2为本实用新型实施例的主PG卡、从PG卡、第一电机的编码器和第二电机的编码器信号端之间的连接结构示意图，
[0019]图3为本实用新型实施例主PG卡和从PG卡中的信号采集电路的结构示意图。
[0020]图中:1-主变频器，2-从变频器，3-第一电机，4-第二电机，5-主PG卡，6-主机控制单元，7-从PG卡，8-从机控制单元，9-第一电机的编码器，10-第二电机的编码器。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。
[0022]一种速度信号采集装置，包括主变频器1、从变频器2、第一电机3和第二电机4，主变频器I的输出端连接第一电机3的控制端，从变频器2的输出端连接第二电机4的控制端，主变频器I包括主PG卡5和连接于主PG卡5信号输出端的主机控制单元6，从变频器2包括从PG卡7和连接于从PG卡7信号输出端的从机控制单元8 ;第一电机的编码器9信号输出端连接主PG卡5的信号输入端，第二电机的编码器10信号输出端同时连接从PG卡7的信号输入端和主PG卡5的信号输入端。
[0023]主变频器I和从变频器2功率相同，均为低压变频器。
[0024]第一电机3和第二电机4的型号相同。
[0025]主PG卡5和从PG卡7均包括四个信号采集电路，每个信号采集电路包括两个信号采集端子，所述主PG卡5和所述从PG卡7分别包括四对信号采集端子，分别为A+/A-、B+/B-、A1+/A1-、B1+/B1-；
[0026]如图3所示信号采电路包括在信号采集端子和信号输出端之间依次串联的滤波电路和光耦。滤波电路为低通滤波电路，滤波电路为两级滤波电路，每级滤波电路分别并联一个限流电阻，分别为电阻12和电阻15，信号采集电路的信号输出端与电源vcc之间连接有上拉电阻18，并通过滤波电容19接地。PG卡采用高速光耦采集和处理编码器反馈回来的脉冲信号，多路并联可实现多台电机速度信号的同步采集。本实施例中两个PG卡的工作原理如下:PG卡上4路通道A+/A-、B+/B-、A1+/A1-、B1+/B1-与电机上编码器的彳目号通道——对应。A+经过电阻11、电阻14、电阻15、电阻12和高速光耦17的原边回到A-，电机旋转时编码器输出脉冲，此时A+到A-形成一条回路，光耦17的副边输出高低电平，控制单元通过读取脉冲的数量判断此时电机的实际转速。B+与B-以同样的原理采集到电机实际的脉冲用来判断当前电机的转动方向。PG卡上的电阻11和电容13，电阻14和电容16组成了一阶低通滤波电路，滤掉从电机侧串入的干扰。高速光耦17实现了脉冲的转换与隔离，保证响应足够快，信号不失真。
[0027]PG卡上的电阻11和电容13，电阻14和电容16组成了一阶低通滤波电路。滤掉从电机侧串入的干扰。高速光耦17实现了脉冲的转换与隔离。高速光耦保证响应足够快，ig号不失真。
[0028]第一电机的编码器9信号输出端与主PG卡5的A+/A-、B+/B_端子对应连接，第二电机的编码器10信号输出端与从PG卡7的A+/A-、B+/B-端子对应连接，同时从PG卡7的A+/A-、B+/B-端子并线连接主PG卡5的A1+/A1-、B1+/B1-端子。
[0029]主PG卡5和从分别给第一电机3和第二电机4上的编码器供电，同时采集第一电机3和第二电机4旋转时编码器反馈的脉冲，通过对采集脉冲的整形和处理，由控制单元读取脉冲数并进行运算。
[0030]主变频器I上的主机控制单元6读取第一电机3和第二电机4的速度之后进行处理，控制第一电机3的实际转速，实现使第一电机3和第二电机4转速一致的目的，即使第一电机3与第二电机4同步。
[0031]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种速度信号采集装置，包括主变频器(I)、从变频器(2)、第一电机(3)和第二电机(4)，主变频器(I)的输出端连接第一电机(3)的控制端，从变频器(2)的输出端连接第二电机(4)的控制端，其特征在于:所述主变频器(I)包括主PG卡(5)和连接于所述主PG卡(5)信号输出端的主机控制单元(6)，从变频器⑵包括从PG卡(7)和连接于所述从PG卡(7)信号输出端的从机控制单元⑶；第一电机的编码器(9)信号输出端连接主PG卡(5)的信号输入端，第二电机的编码器(10)信号输出端同时连接从PG卡(7)的信号输入端和主PG卡(5)的信号输入端。2.根据权利要求1所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述主变频器(I)和所述从变频器(2)功率相同。3.根据权利要求2所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述主变频器(I)和所述从变频器(2)均为低压变频器。4.根据权利要求1所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述第一电机(3)和所述第二电机(4)的型号相同。5.根据权利要求1所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述主PG卡(5)和所述从PG卡(7)均包括四个信号采集电路，每个信号采集电路包括两个信号采集端子；所述主PG卡(5)和所述从PG卡(7)分别包括四对信号采集端子，分别为A+/A-、B+/B-、Al+/Al-、B1+/B1-;所述信号采电路包括在信号采集端子和信号输出端之间依次串联的滤波电路和光耦。6.根据权利要求5所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述第一电机的编码器(9)信号输出端与主PG卡(5)的A+/A-、B+/B-端子对应连接，所述第二电机的编码器(10)信号输出端与从PG卡(7)的A+/A-、B+/B-端子对应连接，同时从PG卡(7)的A+/A-、B+/B-端子并线连接主PG卡(5)的A1+/A1-、B1+/B1-端子。7.根据权利要求5所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述滤波电路为低通滤波电路。8.根据权利要求5所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述滤波电路为两级滤波电路。9.根据权利要求8所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:每级滤波电路分别并联一个限流电阻。10.根据权利要求5所述的一种速度信号采集装置，其特征在于:所述信号采集电路的信号输出端与电源VCC之间连接有上拉电阻(18)，并通过滤波电容(19)接地。
【专利摘要】本实用新型公开了一种速度信号采集装置，包括主变频器、从变频器、第一电机和第二电机，主变频器的输出端连接第一电机的控制端，从变频器的输出端连接第二电机的控制端，主变频器包括主PG卡和连接于主PG卡信号输出端的主机控制单元，从变频器包括从PG卡和连接于从PG卡信号输出端的从机控制单元；第一电机的编码器信号输出端连接主PG卡的信号输入端，第二电机的编码器信号输出端同时连接从PG卡的信号输入端和主PG卡的信号输入端。本实用新型制造成本低，通过简单结构达到控制两组电机转速同步的目的，具有较好的推广价值。
【IPC分类】G05B19/04
【公开号】CN204883213
【申请号】CN201520437957
【发明人】周景, 李小松, 谢鸣, 刘元喜
【申请人】武汉港迪电气有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年6月24日