文｜安徽合力股份有限公司张再磊陈伟林

摘?要：如何在硬件设施有限的条件下，对电动叉车低压交流电机编码器的工作状态进行真实准确的判断，成为电动叉车行业的一大难题。本文主要介绍了一种多电源电机编码器检测装置，该装置可满足在线检测和离线检测两种模式，携带和使用方便，在有限的检修条件下，能够对交流电机的编码器工作状态做出准确判断。

关键词：电动叉车、多电源、在线检测、离线检测

随着电动叉车交流驱动技术的普及和日趋成熟，交流电机编码器已成为交流控制系统中不可或缺的重要元器件。现有的工业电机编码器智能测试仪，必须外接V交流电源才能进行工作，而且不允许在蒸汽和灰尘比较重的情况下使用，因这种仪表属于易碎产品，也严禁碰撞和冲击，同时禁止在阳光下暴晒仪表，否则容易损坏液晶屏，而且操作程序复杂，对操作人员的要求很高，以避免因误操作损坏编码器的情况。

电动叉车行业中电机电压等级为48V或80V低压电源。目前在叉车装配车间，交流电机的编码器好坏只有在叉车组装下线后，运行调试时才能发现，然后再拆卸更换予以返工，严重影响作业效率。而后期在用户处的今后服务，编码器故障维修多半也是凭着维修工经验予以判断。因此，如何在硬件设施有限的条件下对电动车低压交流电机编码器进行真实准确地判断，成为电动叉车行业的一大难题。

本文主要介绍了一种低压交流电机编码器检测装置，该装置携带和使用方便，能在简陋的条件下对交流电机的编码器好坏作出准确判断。

一、解决方案

本文所介绍的技术方案，主要用以提供一种应用范围更广、精度更高、功能明确、操作简单的低成本电机编码器检测电路，其改进的关键技术在于多电源选择、显示直观，脉宽检测更精确，以提高检测精度、拓宽适用范围。

该方法采取的技术方案是：一种多电源电机编码器检测装置，包括本地电源（3）、电源选择开关(4)、信号输入电路（5）、信号检测电路（6）、声光指示电路（7）。电源选择开关（4）的输入电压一路来自电机控制器（1），另一路来自本地电源（3）；电源选择开关（4）的输出电压连接到电机编码器（2），信号输入电路（5）以及信号检测电路（6）和声光指示电路（7）；电机编码器（2）的输出信号经信号输入电路（5）整理后输送到检测电路（6），其检测结果由声光指示电路（7）指示。

其有益的积极效果是：与现有的电机编码器检测装置相比，该方案应用范围更广、精度更高、成本低、操作简单。

二、方案实施

为了便于理解，下面将结合具体实施例对本技术方案进行更全面的描述。不过，该技术方案能以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。

图1是本文所述方案的检测电路系统框图，图2是具体实施的某一典型实例检测电路系统原理图。如图1和图2所示，一种多电源电机编码器检测装置，主要包括：本地电源（3）、电源选择开关(4)、信号输入电路（5）、信号检测电路（6）、声光指示电路（7）；其特征在于：电源选择开关（4）的输入电压一路来自电机控制器（1），另一路来自本地电源（3）；电源选择开关（4）的输出电压连接到电机编码器（2），信号输入电路（5）以及信号检测电路（6）和声光指示电路（7）；电机编码器（2）的输出信号经信号输入电路（5）整理后输送到检测电路（6），其检测结果由声光指示电路（7）指示。

本地电源（3）采用9伏电池组。

电源选择开关（4）采用三刀双掷开关SW1,信号输入电路（5）由电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、与门U1A、与门U1B构成，检测电路（6）由与门U1C、与门U1D、电阻R3、电阻R4、电容C1、电容C2、二极管D1、二极管D2构成；声光指示电路（7）由电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、三极管T1、三极管T2、二极管D3、二极管D4、发光二极管D5、发光二极管D6、发光二极管D7、蜂鸣器B1构成；三极管T1将来自与门U1C第10脚信号放大后，驱动发光二极管D6和蜂鸣器B1实现声光指示；三极管T2将来自于门U1D第11脚的信号放大后，驱动发光二极管D7和蜂鸣器B1实现声光指示。

利用该装置检测方法：检测分为在线检测和离线检测，当电源选择开关（5）的SW1-31与SW1-33接通时，使用本地电源，实现在线检测；当电源选择开关（5）的SW1-31与SW1-32接通时，使用9V电池作为供电电源，实现离线检测；无论在线检测还是离线检测，利用该装置检测的过程相同。

电源接通后，发光二极管D5指示电源供电状态，灯亮表示电源接入成功，检测系统可以正常工作。驱动交流电机输出轴使其旋转，检测装置通过对A、B相输出信号进行分析，判断出电机编码器相序、相位是否正常，进而确定该编码器是否能正常工作。

编码器输出的A、B相信号分别通过与门元件U1A和U1B隔离后，进入由C1R3和C2R4组成的A通道和B通道微分电路，产生尖峰信号后，分别通过D2和D3两个二极管获得单向脉冲输出到另外两个与门元件U1C和U1D中，其输出数据分别与U1A和U1B的输出数据进行比较运算，然后经过限流电阻R5和R6分别输入到三极管T1和T2的基极，根据比较运算的结果，若U1C输出为高，则T1导通，发光二极管D9点亮闪烁，同时，由于T1导通，二极管D4正向导通，蜂鸣器得电工作。U1D的输出同理。

1.正常工作状态：当电机轴逆时针匀速转动，T1亮，蜂鸣器B1发出蜂鸣；若当电机轴顺时针匀速转动，T1亮，蜂鸣器B1发出蜂鸣。（注：蜂鸣器作为可选装置，根据实际情况选用。）

2.非正常工作状态：(1)当电机轴匀速转动后，无论方向如何，T1、T2均不亮，蜂鸣器B1不响。导致该情况发生有两种可能：U/V/W相序与A、B相信号相序不匹配，或者编码器A、B相均缺相。

(2)匀速转动电机轴，在某个方向时，对应二极管不亮，蜂鸣器不响；而在相反方向转动时，对应二极管发光，蜂鸣器B1响，可以判断为某相信号缺相。

无论何种原因引起的输出异常，均可判断编码器损坏，需更换。

三、优势效果

与现有技术相比，本文所述的方案具有以下有益效果：

可实现电动叉车的电机在线和离线两种状态下对编码器信号的检测，电机工作装填通过电源选择开关来选择；在线检测时，由车辆控制器提供电源，由于电动叉车控制器类型不同，其所提供的编码器工作电压等级也不同，检测电路的宽电压特性能自适应被测对象的电压等级，无需额外设定电压选择开关；由于电路功耗低，仅外接9V干电磁即可提供离线检测电源，而无需工业V交流电源；两种工作状态的检测结果仅通过声光指示电路即可显示，非常直观，在满足检测结果准确的前提下降低损耗，达到节能的效果。在不同检测条件下，都可用同一检测装置，满足电动叉车复杂的维修检测环境。总之，可解决现有技术对电动叉车电机编码器检测的局限性，获得有益的技术效果。

四、结语

本文所述方案特别适合于电动叉车的电机检修，通过检测电动叉车用异步感应交流电机的相序和相位来检测电机是否工作正常，防止电机因堵转而烧毁，避免引起车辆燃烧等重大安全事故等所必须检测项目，不仅用来判断电机编码器的好坏，而且可用于单一部件的精确性能检测，目的是为防抱死等可靠性应用，并且该方案试用被测对象在线、离线两种状态，无论从检测信号上还是从检测手段上，都能满足电动叉车复杂多变下的维修要求，是电驱动专用车辆工程环境下专用检测仪器的经济实用型方案。

END

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