Hoe stator-rotor elektromagnetiese koppeling posisionering moontlik maak

N Resolver , ook bekend as 'n sinchrone resolver, is 'n elektromagnetiese sensor wat ontwerp is om rotasiehoeke met 'n hoë akkuraatheid te meet. Die werking daarvan hang af van die beginsel van elektromagnetiese induksie, waar die interaksie tussen 'n stator (vaste komponent) en 'n rotor (roterende komponent) posisie-afhanklike elektriese seine genereer. Hieronder is 'n gedetailleerde uiteensetting van hoe hierdie elektromagnetiese koppeling meganiese rotasie in meetbare elektriese uitsette vertaal.

1. Kernstruktuur en opwinding
Die resolver bestaan ​​uit twee hoofonderdele: die stator en die rotor. Die stator bevat primêre windings wat aangevoer word deur 'n wisselstroom (AC) opwekkingsspanning, tipies by frekwensies soos 400 Hz, 3 kHz of 5 kHz. Hierdie opwinding skep 'n roterende magnetiese veld binne die stator. Die rotor, wat meganies gekoppel is aan die as waarvan die posisie gemeet moet word, bevat sekondêre windings wat binne hierdie magneetveld draai.

2. Elektromagnetiese koppelingsmeganisme
As die rotor draai, draai die relatiewe posisie tussen die roterende magnetiese veld van die stator en die wikkeling van die rotor. Die rotorwindings, wat dikwels ortogonaal gerangskik is (bv. Sinus en kosinus), ervaar wisselende magnetiese vloede. Volgens Faraday se induksiewet veroorsaak hierdie veranderende vloede sinusvormige spannings in die rotorwindings. Die amplitudes van hierdie geïnduseerde spannings hang af van die hoekverplasing tussen die stator en rotor, gewoonlik na sinus- en kosinusfunksies van die rotorhoek.

3. Seinseienskappe
Die uitsetseine van die rotorwindings is analoogspanning. Vir 'n enkelspoed-resolver is die uitsette:

• Sine -uitset (E_SIN): eweredig aan Sinθ, waar θ die rotorhoek is.

• Cosine -uitset (E_COS): eweredig aan cosθ.

In multi-snelheidsoplossers (bv. Dual-kanaalstelsels), genereer addisionele paalpare hoër frekwensie-seine, verhoog die resolusie en maak dit moontlik om fyner hoekopsporing te maak.

4. Signaalverwerking en posisie -ekstraksie
om die SINE/COSINE -uitsette in bruikbare posisie -data, eksterne stroombane of algoritmes te omskep. Algemene metodes sluit in:

• Analoog verdeling: Gebruik tan - 1 (ESIN/ECOS) om θ te bereken, hoewel dit sensitief is vir geraas.

• Resolver-to-Digital Converters (RDC's): Geïntegreerde stroombane wat opsporingslusse gebruik (bv. Type II-servo-lusse) om die resolasie-seine te dekodeer. Hierdie toestelle vergelyk die resolusie -uitsette met intern gegenereerde verwysings, en pas aan totdat die fasefout tot die minimum beperk word en sodoende die rotorhoek herstel.

5. Ontwerpvoordele en toepassings
Resolwers presteer in harde omgewings as gevolg van hul robuuste konstruksie (geen optiese komponente of kontakte nie) en immuniteit teen elektromagnetiese inmenging. Dit word wyd gebruik in:

• Motorbeheerstelsels: Gee intydse terugvoer vir servo-motors in robotika, lug- en ruimtevaart en outomatisering.

• Lug- en verdediging: krities vir toepassings wat hoë betroubaarheid en verdraagsaamheid teenoor vibrasie/temperatuur uiterstes benodig.

• Industriële toerusting: in presisiebewerkingsgereedskap, waar resolusie-gebaseerde stelsels die resolusie van die sub-arkminute moontlik maak.

6. Sleutelparameters wat prestasie beïnvloed

• Opwindingsfrekwensie: beïnvloed sein-tot-geraas-verhouding en stelselbandbreedte.

• Aantal paalpare: bepaal resolusie en meetbereik.

• Windingskonfigurasie: geoptimaliseer vir lineêre of nie -lineêre (bv. Sinusvormige) uitsetverhoudinge.

Samevattend maak die vermoë van die resolusie om meganiese rotasie in elektriese seine via elektromagnetiese koppeling te omskep, dit 'n belangrike komponent in stelsels wat presiese hoekmeting eis. Die ontwerpbalans tussen eenvoud, robuustheid en akkuraatheid verseker die volgehoue ​​relevansie daarvan in moderne ingenieurswese.