BLDC-Encoderauflösung zu hoch?
Ich versuche, einen Maxon ECX BLDC-Motor zu konfigurieren. Während des Konfigurationsschritts, in dem Sie aufgefordert werden, die Schrittanzahl für den Inkrementalgeber auszuwählen, wird das folgende Hinweisfeld "Informationen zur Auflösung" angezeigt, in dem die Grundregel befolgt wird: "So hohe Auflösung wie erforderlich".
Warum sagen sie das, da der Preis für den Sensor für verschiedene Schrittzählungen gleich ist?
- Wäre eine höhere Schrittzahl nicht immer besser, da sie eine bessere Auflösung (Grad / Schritt) bietet und somit eine feinere Positions- / Geschwindigkeits- / Kraftsteuerung ermöglicht?
- Was sind die Nachteile einer wesentlich höheren Encoderauflösung als erforderlich?
Antworten
Nicht, wenn Sie eine 6-Stufen-Kommutierung durchführen. Die zusätzlichen Übergänge bewirken in diesem Fall nichts, da die zusätzlichen Übergänge nicht verwendet werden.
Ganz zu schweigen von mehr Impulsen, die die maximale Geschwindigkeit begrenzen, da die Steuerung eine maximale Rate hat, mit der Encoderimpulse verarbeitet werden können. Ein 32.000-Impulsgeber an einem 10.000-U / min-Motor ist eine 5-MHz-Impulsfolge. Sie möchten das nicht über einen langen Draht senden, wenn Sie es nicht müssen, und es ist weniger rauschtolerant, da Sie die Kanten nicht filtern können, da sie für eine solche Hochfrequenz-Impulsfolge schnell sein müssen.
Das Messen der Geschwindigkeit durch Messen der Zeit zwischen den Encoderzählungen ist bei gleicher Anzahl von Encoderzählungen auch schwieriger, wenn Ihre Auflösung höher ist. Nur weil sehr kleine Geschwindigkeitsstörungen für die gesamte Umdrehung erfasst und extrapoliert werden. Natürlich können Sie die Zeit zwischen mehr Ticks messen, wenn Ihre Auflösung höher ist, um dies zu umgehen.
Auch der Preis kann für eine höhere Auflösung sicherlich höher sein. Optische Encoder, die bei höherer Auflösung tatsächlich eine kompliziertere Disc benötigen, kosten definitiv mehr. Eine Disc mit nur 16 Steckplätzen ist viel einfacher herzustellen als eine mit einigen Tausend.
Bei hoher Auflösung kann die Pulsfrequenz zu hoch werden, als dass der Controller sie zählen könnte. Die nächste wichtige Sache hängt mit Ihrer Anwendung zusammen: Das Arbeitspositionierungsintervall würde sich mit höherer Auflösung verringern, da der Zähler eine begrenzte Größe hat, dh 32-Bit oder 64-Bit. Diese Zahl wird in Float mit einfacher oder doppelter Genauigkeit umgewandelt, die ebenfalls eine endliche Genauigkeit (Mantisse) aufweist.
Es hängt auch vom Hersteller ab, wie dieser Zählerwert (vorzeichenlose Ganzzahl) in float umgewandelt wird. Ich habe einige Experimente mit der Siemens S7-1200 durchgeführt, bei der eine einzige Präzision für die Positionierung verwendet wurde. Nach meiner Berechnung sollte der Positionswert schnell an Genauigkeit verlieren, aber es wurde gezeigt, dass die Position erhalten blieb. Dies würde bedeuten, dass das Positionsinkrement wie in kleinen Eimern berechnet und nur dann addiert / subtrahiert wird, wenn ein bestimmter Betrag in Bezug auf die tatsächliche Größe der Float-Nummer erreicht wird, oder ....
Auf jeden Fall wird der Positionierungsbereich zu einem Problem, wenn ein hochauflösender Encoder verwendet wird.