当VFD和电机安装得相距很远时，会出现许多问题。由于驱动器PWM开关的dV / dt，之前的帖子超过了电压尖峰。该问题的答案是dV / dt扼流圈或正弦波滤波器。
对于闭环应用，当驱动器和电机远离时可能出现的另一个问题与编码器信号有关。具体而言，编码器信号经历电压降。
这篇文章将概述长反馈电缆运行的问题以及如何解决这些问题。
编码器信号的电压降
编码器电缆基本上是传输线，其将编码器信号从编码器设备传送到VFD上的编码器卡。编码器电缆具有一些阻抗，这是电缆设计的特征。
电缆电阻应列在制造商的电缆数据表中。电阻通常列为每长度的某个值 - （例如欧姆/米或欧姆/英尺）。电缆越长，电阻就越大。电缆电阻越大，信号的电压降就越大。
我们来看一个例子。假设最坏情况下200mA电流消耗。使用上述数据进行75米应用，由于电压下降，TTL信号将损失1.05V。
长编码器电缆运行将导致信号电压电平下降
最常用的增量编码器是TTL型，目标“开”电压为5V。但是，驱动器的编码器卡在驱动器或编码器输入将接受的电压电平上具有可接受的范围。例如，KEB的编码器卡建议“高”TTL信号至少为4.75V。
如果TTL发出过大的电压降信号，您将会出现不稳定的操作和误操作 - 最糟糕的一种情况，以及排除故障的痛苦。常见错误是A或B通道补码与相应通道不匹配。使用KEB Combivert F5变频器，这将导致E.EnC1故障。
因此，如果您遇到随机编码器故障并怀疑压降太大，可以采取以下7项措施来解决问题。
1.使用较短的电缆
这个很简单但值得一提，因为它可能是最容易实现的 - 如果可能的话，使用更短的反馈电缆。我见过许多应用程序，他们使用“标准”电缆或货架上的东西。结果是他们使用比他们真正需要的更长的编码器电缆。
过长的反馈电缆也会耦合不需要的噪声并引入其他问题。因此，请使用最适合应用的编码器电缆。
2.如果由VFD供电 - 增加电源电压
某些编码器从驱动器控制/编码器卡接收电源。推挽型TTL编码器将输出与其电源电压成比例的信号幅度（即，板上没有稳压电源）。对于这些类型的编码器，实际上存在两个导体电压降 - 电源和返回。
当编码器由VFD编码器卡供电时，电压降最高。
KEB的F5驱动器使用固定的5.2V电源为编码器供电。这个想法是额外的.2V补偿了一些电压降。一些其他编码器卡具有增加电源电压的装置。
如果可能，您可以调高编码器卡电源电压。请务必使用电压表测量电源电压并检查编码器规格，以确保允许更高的电压。
3.在编码器上接通电源
另一个选项（如果编码器支持）是将电源直接应用于编码器。由于电源直接应用于编码器，因此反馈信号仅允许一个电压降 - 与初始示例相比，有效地将总电压降减半。
在编码器上施加功率有助于降低电压降
检查编码器数据表，了解编码器的供电方式。某些编码器只能通过驱动器的编码器卡供电。但是，其他编码器设计为允许直接电源。有些甚至可能允许更高的输入电压，如24V，然后相应地调节输出电压（例如5V）。
因此，请检查编码器数据表并查看输入电源选项。
4.考虑使用HTL逻辑
HTL逻辑的“高”或“开”电平定义在15V和30V之间，目标为24V。KEB F5 HTL编码器卡具有24V稳压电源，可用于为编码器供电。由于HTL信号较高，因此在达到较低的“开启”阈值之前，它可以支持更多的电压降。
HTL为电压降提供了更多空间 - 从稳压电源到下限阈值（24V-15V = 9V）为9V。相比之下，TTL的电源电压范围仅为3V，低于“高”阈值（5V-2V）。
与TTL相比，HTL逻辑提供更高的电压只需确保驱动器的编码器卡支持HTL输入或卡可能已损坏。
5.使用电阻较低的编码器电缆
KEB 为长距离运行提供特殊的编码器电缆。电缆使用较大的导体，因此电阻较小。较小的欧姆/米将导致反馈信号上的电压降较少。
KEB为长编码器运行提供反馈电缆
6.使用信号中继器
另一种选择是使用信号中继器。信号中继器通常在像EtherCAT这样的实时现场总线可用之前使用。它们通过分离，放大和调节编码器信号来起作用。
KEB提供这样的信号中继器（00F4072-2008），可用于长期和多次跟随应用。
7.使用现场总线I / O - 类似于KEB的计数器模块
另一种选择是使用现场总线编码器模块来传输数据。
KEB的编码器模块允许输入最多2个TTL编码器信号。编码器信号连接到模块，通过EtherCAT总线进行转换和传输。
可以通过EtherCAT总线传输编码器反馈
该解决方案的一大优势是CAT5 / 6电缆的低成本。布线成本远低于长编码器电缆。第二个优点是该位置现在位于总线上，并且可供控制器使用而无需任何其他处理。
这种实现的一个考虑因素是输入延迟。列出的KEB模块输入延迟值为1ms。这适用于大多数运动应用，但您需要使用个人应用进行验证。
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