過去幾年，電梯產(chǎn)業(yè)技術在快速發(fā)展。例如，傳統(tǒng)的齒輪電機驅動技術正在被常用的基于永磁同步電機的扭矩驅動系統(tǒng)取代。新建項目和改建項目中，項目方越來越傾向購買“無齒輪”的電梯電機系統(tǒng)。

用戶在選擇電梯時，結構緊湊，高功率密度，免維護和用電效率高的優(yōu)點正在發(fā)揮著重要作用。為了乘客更舒適的感受和不斷的提高質量，都需要創(chuàng)新和高效驅動系統(tǒng)，其中包括電機和控制系統(tǒng)。這種創(chuàng)新系統(tǒng)的技術基礎是提供位置值的反饋系統(tǒng)，這樣在控制單元中可以確定電機的實際軸速并使電機線圈在正確相位時換向。海德漢公司的旋轉編碼器就是這種位置反饋單元，應用在電氣驅動控制系統(tǒng)中的作為換向的旋轉編碼器或是絕對式的旋轉編碼器。

特別是在電梯應用中，絕對式的旋轉編碼器優(yōu)點更為突出。因為這種旋轉編碼器分辨率高并且用純串行傳輸協(xié)議（無另外的增量信號），例如海德漢公司的ECN 1325絕對式旋轉編碼器。

圖1 ECN1325產(chǎn)品圖示

ECN 1325的每圈有25 bit個位置值并且有很高的精度，為先進和靈敏的驅動控制系統(tǒng)提供所需的分辨率。通過高質量掃描2,048線光柵，并在專門開發(fā)的ASIC后續(xù)電子電路中對掃描信號進行14 bit倍頻的細分，使每圈能提供33,554,432個可分辨的位置值，它為驅動控制系統(tǒng)帶來足夠多的位置數(shù)，而8 MHz的時鐘頻率，足夠快地提供動態(tài)的電機控制—這直接關系到乘客的電梯乘坐體驗。此外，絕對式編碼器對電梯用戶最顯著的優(yōu)點是它可以在后臺提供更多功能特性。

圖2 單信號周期內的誤差

通過EnDat 2.2雙向串行接口傳輸?shù)闹付ㄎ恢弥担ɡ缌阄唬┖喕刂茊卧ぷ鞫沂箍刂茊卧茉谡_相位處高效為電機磁場提供換向信號，保證最佳扭矩。由于旋轉編碼器分辨率高，幾乎任何極對數(shù)的電機都可以很容易的適應于此正確相位位置的分配。也就是說一個旋轉編碼器就適用于大量設計結構非常不同的電機。

圖3 Endat2.2原理

雙向接口的另一個優(yōu)點是電機與控制單元間的通信。

一方面它能傳輸位置值，另一方面它還能傳輸與特定編碼器和電機相關的參數(shù)，這些信息在系統(tǒng)啟動階段以及系統(tǒng)配置中從旋轉編碼器的EEPROM存儲區(qū)讀到控制單元中。工廠用這個功能可以預裝相關參數(shù)，縮短第一次使用時的調試時間和避免向驅動系統(tǒng)手動輸入?yún)?shù)中可能出現(xiàn)的錯誤。

不僅如此，這個接口還有監(jiān)測功能，使電梯能有更高可靠性。先進的旋轉編碼器電子電路設計還為溫度傳感器提供信號處理能力。除了編碼器內的溫度傳感器外，這個編碼器還允許連接電機線圈處的溫度傳感器電路板并進行溫度信號處理并將處理的數(shù)據(jù)通過EnDat 2.2傳輸協(xié)議傳給更高一級的電子電路。此外，編碼器電子電路中生成的有效數(shù)字形式的診斷值也通過這個接口傳輸，進行編碼器的功能冗余判斷。在達到臨界值時，需要采取必要防護措施，避免意外停機維護。

圖4 Endat2.2 在線自檢功能

ECN 1325還提供循環(huán)冗余校驗（CRC）功能確保數(shù)據(jù)傳輸可靠和豐富的報警和提示信息，具有極高自我監(jiān)測和診斷能力。在電氣驅動領域，高達15,000 rpm的軸速和+115 °C的工作溫度可適用于極高要求控制任務。

用純串行傳輸數(shù)據(jù)的新型旋轉編碼器的抗電磁干擾能力非常強，因為它用可靠性非常高的推挽式（RS 485）數(shù)據(jù)傳輸抗噪技術。由于掃描信號在旋轉編碼器內進行細分，只需6至8根電線的一根電纜足以勝任連接。ECN 1325的+3.6至+14 V寬電壓設計，完全不再需要監(jiān)測長電纜壓降的遙測線。

雖然ECN 1325有很多功能和電氣性能的技術改進，例如旋轉編碼器生成，處理，傳輸信號，但其機械尺寸完全沒有變化，與其他旋轉編碼器型號完全兼容。ECN 1325同樣采用成熟可靠的圓錐軸和漲緊圈聯(lián)軸器連接技術，與常用的ERN 1387，ERN 1326和ECN 1313機械安裝尺寸兼容。因此電機或電梯制造商可以用統(tǒng)一的電機結構，不需要再考慮控制單元的特殊接口要求。因此確保了成本敏感的生產(chǎn)階段前整個過程中電機應用的最大靈活性。除了以上提到的標準版的產(chǎn)品（ExN 13xx）之外，還有高級版（ExN 4xx）的產(chǎn)品，其防護等級為IP 64（EN 60529）并配電纜，因此其防塵和防水性能更好。

結論：

帶細分和雙向串行接口的ECN 1325功能豐富，是電梯電機控制系統(tǒng)的理想選擇。它的數(shù)據(jù)傳輸能力，例如絕對位置值的傳輸能力，高分辨率，傳輸數(shù)字位置值周期時間短，以及更好的連接技術使它能提升控制系統(tǒng)性能，它的監(jiān)測以及診斷功能幫助用戶進行預防性保養(yǎng)和定期維護。它與海德漢其他電氣接口型號編碼器的機械尺寸兼容，因此使電梯電機制造商能更方便地選用新一代旋轉編碼器。