变频器 传感器 用于变频器供电的电动机传感器
用于变频器供电的电动机传感器
幽灵马达的重要性及其在工业领域中的应用是不可忽视的。作为产生扭矩的关键装置，幽灵马达被广泛应用于泵、鼓风机、压缩机等设备中。然而，由于工作环境的复杂性，幽灵马达的故障可能随时发生，因此定期的维护变得尤为重要。为了避免突发故障，基于设备连续状态监测的维护策略成为了一种可行的选择。
在线状态监测在维护中的应用需要在幽灵马达上安装各种测量元件，如加速度、声发射、温度或压力传感器等。同时，在许多控制应用中，也需要各种测量元件来感知驱动设备的状态。例如，为了实现精确的转速控制，需要安装转速传感器。此外，除了测量元件之外，数据传输链路也是十分重要的。
为了保证数据的可靠传输，一种可行的方案是利用电力线通信（PLC）技术。PLC可以通过电力电缆实现信号传输，无需额外的仪表布线，这一优势使其成为了一个替代方案。然而，在实际应用中，PLC调制解调器和测量传感器需要一个稳定的电源。变频器的直流电源可以满足变频器端的电源需求，但在电机端，只能使用由变频器产生的三相脉宽调制（PWM）电压波形。因此，为了保持PLC的优势，用于通信和传感的电源应从环境中获取。
在本文中，提出了一种新颖的通信概念，即利用在变频器供电的电动机上的传感器。该概念利用宽带PLC技术进行数据传输，并通过电流互感器（CT）从相导体周围的磁场中获取电源。相比传统的通信概念，该概念具有多个优点，如与电机电源电路没有电偶连接，可以在不需要电气安装的情况下实施，以及可靠且无电池操作。
为了验证该概念的可行性，进行了实验室测试和测量。测试中使用了一台感应电机、一条电机电缆、一个变频器和PLC调制解调器。调制解调器通过耦合接口与电力电缆的两相之间进行差分连接。CT被安装在另一相的周围。首先进行了对电力线通信和能量收集的独立测试，最后进行了数据传输测试。
通过实验结果表明，该概念能够实现可靠的数据传输和电源供应。实验中测量的噪声电压和功率谱密度表明，在变频器输出频率改变的情况下，噪声对信号的影响较小。此外，耦合接口的设计保证了逆变器输出电压脉冲的滤波，从而保护了数据传输设备。
虽然在实验中没有对通道衰减进行测量，但通过分析通道特性和信号传输参数，可以得出通道衰减对数据传输的重要性。信号插入损耗和接收损耗是通道衰减中最关键的问题。因此，在实际应用中，需要进一步研究和优化通道衰减问题。
总之，该研究提出的幽灵马达通信概念利用了宽带PLC技术和CT从电动机电缆中获取电源，为工业领域中的设备维护提供了一种可行的解决方案。通过实验验证，该概念能够实现可靠的数据传输和电源供应。然而，在实际应用中，仍需要进一步优化和研究，以满足不同工作环境的需求。
幽灵马达：工业领域的维护挑战
工业领域中的幽灵马达在许多设备中扮演着重要的角色，如泵、鼓风机、压缩机等。然而，这些马达和其他设备都需要定期维护，否则可能会出现故障。为了避免突发故障，我们需要基于设备连续状态监测的维护策略。在线状态监测是一种常见的方法，但它需要在设备上安装各种测量元件。同时，电力线通信也扮演着重要的角色。
传感器和通信的能量需求
为了进行在线状态监测，我们需要在设备上安装各种传感器，如加速度、声发射、温度或压力传感器。这些传感器需要稳定的电源供应。在变频器的端部，可以使用其直流电源。然而，在电机端，只能使用变频器产生的脉宽调制（PWM）电压波形。为了满足通信和传感的能源需求，我们可以从电机电缆中流动的线电流所产生的磁场中获得能量。
电力线通信的原理
电力线通信（PLC）利用电力线进行数据传输，代替了传统的仪表布线。它可以通过现有的电力电缆进行信号传输，避免了单独的仪表布线。在PLC中，需要一个恒定的电源供应，可以利用变频器的直流电源供应。然而，在电机端，需要从线电流的磁场中获取电源。
基于变频器供电的电动机传感器的通信概念
在变频器供电的电动机上安装传感器的通信概念如下图所示。它使用宽带PLC进行数据传输，并通过电流互感器（CT）从相导体周围的磁场中获取其电源。这个概念有许多优点，如不需要与电机电源电路进行电偶连接，有机会在不进行电气安装的情况下实现该概念，以及可靠的无电池操作。
PLC的性能受到电缆参数的影响
在电力线通信中，电缆的特性阻抗、衰减系数和电缆长度是影响通信性能的重要参数。电缆的特性阻抗取决于信号耦合、绝缘材料、截面结构和频率等因素。对于变频器中使用的电力电缆，其特性阻抗一般在5到50之间。电缆的长度也会对通信性能产生影响。
基于电力线的宽带PLC
基于电力线的宽带PLC已经广泛应用于各种通信需求。其中最早的规范是HomePlug1.0，它将以太网帧封装成自己的协议，并通过电力线传输。它使用正交频分复用（OFDM）和相移键控（PSK）调制技术来实现高速数据传输。
耦合接口的设计
耦合接口是将通信信号连接到电力线的关键。电容耦合和电感耦合是常见的解决方案。在消费者应用中，电容耦合被广泛应用，因为它可以避免电磁干扰。然而，在一些特殊应用中，如宽带通信和高压应用中，电感耦合是更好的选择。
能量收集和电流互感器
能量收集是另一个重要的研究领域，通过从环境中获取能量或清扫能量来为设备提供能源。在本文中，提到了通过电流互感器（CT）从相导体周围的磁场中获取电源的方法。CT是一种常见的传感器，用于测量电流。通过适当的设计，可以将CT应用于从电力线中获取能量。
实验室测试和测量
在实验室测试中，我们使用了一台感应电机、电机电缆、变频器、PLC调制解调器和耦合接口进行了测试。测试包括电力线通信和能量收集的独立测试，以及通过数据传输测试从CT获取电源并供应给调制解调器。
结论
工业领域中的幽灵马达在设备维护中扮演着重要的角色。为了避免突发故障，基于设备连续状态监测的维护策略是必要的。在线状态监测需要在设备上安装各种传感器，同时也需要稳定的电源供应。电力线通信通过利用现有的电力电缆进行数据传输，避免了单独的仪表布线。在这个过程中，能量可以通过从电力线中获取的线电流产生的磁场中收集。通过实验室测试和测量，我们验证了这个概念的可行性。
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变频器端子介绍，ACI和AVI是什么意思？
变频器难不难？俵哥带你轻松入门，首先认识一下变频器的接线端子和外部端子，上端是电源的输入端，R S T接三相电源，power是电源的意思，如果是单相变频器，R S T随意两个端子接单相电源，第四个端子接地线。这个位置有一个RS485通讯口，下端的U V W接三相电动机，后面的brake是制动器的意思，B1和B2接制动电阻。
变频器的RS485通讯接口,用户可通过电脑或PLC实现集中监控(设定变频器参数和读取、控制变频器的工作状态),以适应特定的使用要求。
再来看一下外部端子，RA- RB- RC是一组无源继电器输出端子，参数可以根据自己的需要自行设定。RC是公共点，RC -RA是常开点，RC -RB是常闭点。M0到M5是多功能输入端子，GND是公共端，出厂参数M0默认为正转，M1是反转，M2是异常复位，M3 -M4 -M5是多段速端子，AFM是模拟量输出端子（0-10VDC)，ACI是模拟量电流信号输入(4-20ma电流信号），AVI是模拟量电压信号输入（0-10V电压信号），10伏和GND是直流10V电源，GND是模拟量的公共端，MCM和MO1是多功能光耦输出端子。
认识端子只能算是刚刚入门，调试或使用时我们还要设定很多参数，所以对应得参数说明书一定不要丢了，需要什么功能，设定对应得参数就可以，以后我们都会慢慢讲到，感谢大家得支持。
变频器端子介绍，ACI和AVI是什么意思？
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