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又由于太高的速率会使RS-485传输距离减小,所以往往为9600bps左右或以下;(3)RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗噪声干扰性好;(4)RS-485接口的大传输距离标准为1200米(9600bps时),实际上可达3000米,RS-485接口在总线上是容许连接多达128个收发。
但是由于RS-485常常要与PC机的RS-232口通信,所以实际上一般高115.2Kbps。因为RS-485接口组成的半双工网络,一般只需二根信号线,所以RS-485接口均采用双绞线传输。RS-485的国际标准并没有规定RS-485的接口连接器标准、所以采用接线端子或者DB-9、DB-25等连接器都可以。
在使用RS-485接口时,对于特定的传输线径,从发生器到负载其数据信号传输所容许的大电缆长度是数据信号速率的函数,这个长度数据主要是受信号失真及噪声等影响所限制。大电缆长度与信号速率的关系曲线是使用24AWG铜芯双绞电话电缆(线径为0.51mm),线间旁路电容为52.5PF/M,终端负载电阻为100欧时所得出的。
(引自GB附录A)。当数据信号速率降低到90Kbit/S以下时,假定大容许的信号损失为6dBV时,则电缆长度被限制在1200m。实际上,在实用时是可以取得比它大的电缆长度。当使用不同线径的电缆,则取得的大电缆长度是不相同的。
例如:当数据信号速率为600Kbit/S时,采用24AWG电缆,大电缆长度是200m,若采用19AWG电缆(线径为0.91mm)则电缆长度将可以大于200m;若采用28AWG电缆(线径为0.32mm),则电缆长度只能小于200m。
RS-485的远距离通信建议采用屏蔽电缆,并且将屏蔽层作为地线。六、影响RS-485总线通讯速度和通信可靠性的三个因素1、在通信电缆中的信号反射在通信过程中,有两种信号因素导致信号反射:阻抗不连续和阻抗不匹配。
阻抗不连续,信号在传输线末端突然遇到电缆阻抗很小甚至没有,信号在这个地方就会引起反射,如图所示。这种信号反射的原理,与光从一种媒质进入另一种媒质要引起反射是相似的。这种反射的方法,就在电缆的末端跨接一个与电缆的特性阻抗同样大小的终端电阻,使电缆的阻抗连续。
由于信号在电缆上的传输是双向的,因此,在通讯电缆的另一端可跨接一个同样大小的终端电阻。从理论上分析,在传输电缆的末端只要跨接了与电缆特性阻抗相匹配的终端电阻,就再也不会出现信号反射现象。但是,在实现应用中,由于传输电缆的特性阻抗与通讯波特率等应用环境有关,特性阻抗不可能与终端电阻相等,因此或多或少的信号反射还会存在。
引起信号反射的另一个原因是数据收发器与传输电缆之间的阻抗不匹配。这种原因引起的反射,主要表现在通讯线路处在空闲方式时,整个网络数据混乱。信号反射对数据传输的影响,归根结底是因为反射信号触发了接收器输入端的比较器,使接收器收到了错误的信号,导致CRC校验错误或整个数据帧错误。
在信号分析,衡量反射信号强度的参数是RAF(RefectionAttenuationFactor反射衰减因子)。它的计算公式如式(1)。RAF=20lg(Vref/Vinc)(1)式中:Vref—反射信号的电压大小;Vinc—在电缆与收发器或终端电阻连接点的入射信号的电压大小。
例如,由实验测得2.5MHz的入射信号正弦波的峰-峰值为+5V,反射信号的峰-峰值为+0.297V,则该通讯电缆在2.5MHz的通讯速率时,它的反射衰减因子为:在通讯电缆中的纯阻负载影响通讯性能的第三个因素是纯阻性负载(也叫直流负载)的大小。
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断路器起到了保护电气过电流、过电压等作用,但接触器则根据不同的启动信号,接通线圈以后来控制电机的工作。总之,电力系统其实也很简单的,主要也就是电源,变压器,导线,用电设备和开关而已,所有复杂的电路都可以分解成以上四部分的。
变频电机有需要速度反馈的,在电机启动、加速和减速停止的变速过程中,电机的驱动电流需要与实际转速下电机因“发电机效应”产生的反电动势相匹配,如果电机驱动电流与反电动势阻抗不匹配,电机驱动力不够转速达不到输出要求,或者因电机负载过大电机没有达到输出速度值,反电动势因与转速成比例而偏弱,这样会引起电机电流。
变频器通过编码器实现闭环控制的原理变频器带编码器的闭环控制:变频控制闭环,主要是指速度闭环。速度反馈及时反馈的信息可以计算实际转速并导算反电动势与驱动电流的匹配,从而保护电机和驱动器。变频频电机的速度闭环反馈,大约有三种模式:1,霍尔传感器,在电机转径上大部分是三个霍尔传感器,反馈三相位置变化。
由于传感器对电机一周的提供信息有限,速度精度低,在低速时很难分辨。2,所谓无传感器的技术----利用线圈转起来,自感应反电动势。但是在启动到低速过程中反电动势较弱,如果感应电路本底阻抗在,这种微弱的感应被“吃掉”,低速时实际获得反馈很不稳定。
根据上述描述,可见变频器(尤其是矢量变频)带编码器主要是在低速启动时的效果,可以化计算驱动电流,防止电流过小驱动力不够(没有转速),或者因为堵转电机失速,反电动势不够而驱动电流过流,容易烧毁器件或电机。
3,旋转编码器,较高的分辨率(例如每圈1024个脉冲),可获得较高的速度精度,尤其是在启动到低速时精度高。上述情况在起重启升类电机尤为重要,防止变频器为保护电机失速而溜钩,所以起重启升类变频器加装编码器。
另外,变频器有的加装了PG卡的位置闭环模式,编码器反馈给具有位置控制功能的变频器(PG卡)做位置闭环控制,或者编码器信号给PLC,PLC给指令变频器减速和制动做位置闭环控制,这时我建议需要用值编码器。
注意一下矢量变频的手册内容,一般有编码器反馈的,低速可做到很低。变频电机节能一直是一个讨论的话题,电机从启动到低速到正常运动,往往启动过流设计,并在低速时因反电动势很低,要有外部阻抗来匹配,实际上这就消耗了大量能耗在外部阻抗上。
编码器的推广使用,可化驱动电流,减少这部分损耗。有人计算过,40%以上的电能用于电机,而启动时的能耗占比大,如果电机都能在启动时实现节能启动,相当于可多出多个福岛核电站。所以,变频器编码器闭环应该是个趋势。