Paano gumagana ang isang solver sa isang motor?

A Tinutulungan ka ng resolver na mahanap kung nasaan ang baras sa isang motor. Sinusuri nito kung paano lumiliko ang baras sa pamamagitan ng pagtingin sa mga pagbabago sa magnetic field. Ang aparatong ito ay eksaktong nagsasabi sa iyo kung nasaan ang baras at kung gaano ito kabilis gumagalaw. Ginagamit ito ng mga inhinyero dahil mahusay itong gumagana sa mahihirap na sistema.

Mga Pangunahing Takeaway

• Tumutulong ang mga solver na mahanap ang posisyon at bilis ng isang motor shaft. Mahalaga ang mga ito para sa pagkontrol ng mga motor nang napakahusay. Maaari silang magtrabaho sa mga lugar na may alikabok, dumi, o init. Ginagawa nitong mabuti ang mga ito para sa mahihirap na trabaho. Gumagamit ang mga solver ng inductive coupling upang gawing mga electrical signal ang pag-ikot. Nagbibigay sila ng tuluy-tuloy na feedback at walang mga gumagalaw na bahagi. Ang mga solver ay mas tumpak at mas tumatagal kaysa sa iba pang mga sensor. Ngunit maaari silang maging mas mahirap i-set up at alagaan. Ang paggamit ng isang solver ay maaaring gawing mas mahusay at magtatagal ang mga sistema ng motor. Nakakatulong ito sa mahihirap na trabaho tulad ng aerospace at militar.

Mga Pangunahing Kaalaman sa Paglutas

Ano ang isang Resolver

Ang isang solver ay isang uri ng rotary electrical transpormer . Ginagamit ito ng mga tao upang sukatin kung gaano kalaki ang pag-ikot ng isang bagay. Gumagana ito sa pamamagitan ng pagpapadala ng mga de-koryenteng signal sa pamamagitan ng mga coil sa loob. Ang mga coil na ito ay nasa dalawang pangunahing bahagi na tinatawag na stator at rotor. Ang stator ay may tatlong windings. Ang isa ay isang exciter winding. Ang dalawa ay dalawang-phase windings na nakatakda sa tamang mga anggulo. Ang rotor ay may sariling coil at umiikot sa loob ng stator. Kapag nagpadala ka ng isang senyas sa pangunahing paikot-ikot, ito ay gumagawa ng pagbabago ng magnetic field. Ang patlang na ito ay dumadaan sa rotor. Lumilikha ito ng mga signal ng feedback. Tinutulungan ka ng mga signal na ito na mahanap ang eksaktong anggulo ng baras.

Narito ang isang talahanayan na nagpapakita ng mga pangunahing bahagi ng isang solver:

Papel sa Kontrol ng Motor

Ang mga solver ay ginagamit sa mga sistema ng kontrol ng motor. Tinutulungan ka nila na malaman ang posisyon at bilis ng isang motor shaft. Mahalaga ito para sa mga servo motor na nangangailangan ng tumpak na kontrol. Maraming industriya ang gumagamit ng mga solver dahil mahusay silang gumagana sa mahihirap na lugar. Maaari mong mahanap ang mga ito sa mga planta ng bakal, mga gilingan ng papel, produksyon ng langis at gas, mga jet engine, at sasakyang panghimpapawid. Tinutulungan din nila ang mga sistema ng kontrol sa mga sasakyang militar. Kung kailangan mo ng maaasahang feedback sa mga mahihirap na lugar, isang mahusay na pagpipilian ang isang solver.

Paghahambing sa Iba pang mga Sensor

Ang mga resolver ay iba sa iba pang mga sensor tulad ng mga encoder o Hall effect sensor. Ang mga solver ay nagbibigay ng mataas na katumpakan at gumagana nang maayos kahit na may alikabok, dumi, o kahalumigmigan. Kakayanin nila ang napakataas na temperatura, minsan higit sa 200°C. Ang mga encoder ay maaaring magbigay ng mas pinong katumpakan at mas mataas na resolution. Ngunit ang mga encoder ay mas sensitibo sa dumi at nangangailangan ng mas malinis na mga lugar. Ang mga Hall effect sensor ay mas mura at mas madaling alagaan. Ngunit hindi sila nagbibigay ng parehong katumpakan o tumatagal hangga't isang solver. Narito ang isang talahanayan upang matulungan kang paghambingin:

Uri ng Sensor	Katumpakan	pagiging maaasahan	Katatagan sa Malupit na Kapaligiran	Pagpaparaya sa Temperatura	Gastos	Pagpapanatili
Mga solver	±30 arc-segundo	Mataas at pare-pareho	Mahusay	Higit sa 200°C	Mas mataas	Mababa
Mga encoder	Napakahusay	Mataas ngunit sensitibo	Katamtaman	Limitado	Nag-iiba	Katamtaman
Mga Sensor ng Hall Effect	Mabuti, hindi gaanong tumpak	Karaniwang maaasahan	N/A	N/A	Ibaba	Katamtaman

Paano Gumagana ang isang Resolver

Prinsipyo ng Inductive Coupling

Gumagana ang isang solver sa pamamagitan ng paggamit ng inductive coupling. Nangangahulugan ito na gumagamit ito ng electromagnetic induction upang sukatin ang pag-ikot. Kapag nagpadala ka ng AC signal sa pangunahing paikot-ikot, ito ay gumagawa ng magnetic field. Ang rotor ay umiikot sa loob ng stator. Binabago ng pag-ikot na ito kung gaano karaming enerhiya ang napupunta sa mga pangalawang windings. Ang dami ng enerhiya ay depende sa kung nasaan ang rotor. Ginagamit ng solver ang pagbabagong ito upang mahanap ang anggulo ng baras.

Ang solver ay hindi gumagamit ng mga brush. Ginagawa nitong mas matagal at nangangailangan ng mas kaunting pag-aayos. Maaari mo itong gamitin sa mainit o maalikabok na mga lugar. Wala itong mahinang mga bahagi ng elektroniko.

Narito ang isang talahanayan na nagpapakita kung paano nakakatulong ang inductive coupling na mahanap ang posisyon ng shaft:

• Nakukuha ng pangunahing kawad ang signal ng AC.

• Kinukuha ng pangalawang windings ang signal.

• Ang lugar ng rotor ay nagbabago kung gaano karaming enerhiya ang napupunta sa mga sekundarya.

Sine at Cosine Modulation

Ang solver ay nagbibigay ng dalawang signal: sine at cosine waveform. Ang mga signal na ito ay nagbabago habang lumiliko ang baras. Ginagawa ng solver ang mga waveform na ito sa pamamagitan ng pagpapalit ng output sa anggulo ng rotor. Kapag sinuri mo ang mga signal na ito, mahahanap mo ang direksyon at posisyon ng baras. Ang sine signal ay nagpapakita ng isang bahagi ng anggulo. Ang cosine signal ay nagpapakita ng isa pang bahagi. Sa pamamagitan ng paggamit ng pareho, mahahanap mo nang mahusay ang posisyon ng baras.

Gumagamit ang solver ng matematika upang i-link ang mga signal sa anggulo ng rotor. Kapag nagpadala ka ng sinusoidal signal sa primary winding, ang pangalawang windings ay gumagawa ng mga signal na lumilipat ng 90 degrees. Ang mga signal na ito ay binago ng sine at cosine ng rotor angle. Binabasa ng isang resolver-to-digital converter ang mga signal na ito. Inilalarawan nito ang posisyon at bilis ng baras.

Pangunahing Bahagi

Ang isang solver ay may ilang mahahalagang bahagi. Ang bawat bahagi ay gumagawa ng isang espesyal na trabaho:

Ang mga solver ay gumagana nang maayos para sa mahihirap na trabaho. Ang kanilang malakas na disenyo at walang gumagalaw na mga bahagi ay ginagawang mabuti para sa mga malupit na lugar. Makikita mo silang gumagana sa mga lugar na may init, alikabok, at kahalumigmigan. Ang solver ay maaaring tumakbo nang mabilis at nagbibigay pa rin ng tumpak na feedback. Ginagawa nitong mahusay para sa aerospace, militar, at iba pang mahirap na trabaho.

Pagproseso ng Signal ng Resolver

AC Excitation

Magsisimula ka sa pamamagitan ng pagpapadala ng AC signal sa solver. Pinapalakas ng signal na ito ang solver. Nakakatulong itong sukatin kung nasaan ang baras. Karamihan sa mga system ay gumagamit ng programmable excitation hanggang 28Vrms. Ang dalas ay maaaring umabot sa 10kHz. Maaari mong makita ang mga karaniwang saklaw ng boltahe at dalas sa talahanayan sa ibaba:

Ang AC signal ay gumagawa ng pagbabago ng magnetic field sa loob. Hinahayaan ng field na ito ang resolver na maramdaman kung paano gumagalaw ang shaft.

Mga Senyales ng Output

Kapag ang baras ay lumiliko, ang solver ay nagbibigay ng dalawang output signal. Ang mga signal na ito ay sine at cosine waveform. Ang bawat signal ay nagbabago habang gumagalaw ang baras. Maaari kang gumamit ng multimeter na nakatakda sa AC voltage mode para suriin ang mga ito. Ilagay ang mga probes sa mga wire ng sine at cosine. Makikita mo ang pagbabago ng boltahe kapag umiikot ang baras.

• Ang sine signal ay nagpapakita ng isang bahagi ng anggulo ng baras.

• Ang cosine signal ay nagpapakita ng isa pang bahagi.

• Tinutulungan ka ng parehong signal na mahanap ang eksaktong posisyon.

Ginagamit ng mga resolver ang mga signal na ito dahil lumalaban sila sa ingay. Ang anggulo ay nagmumula sa ratio ng mga boltahe ng sine at cosine. Nakakatulong ang paraang ito na harangan ang panghihimasok sa labas. Maaari kang makakuha ng interference mula sa mga de-koryenteng daanan o ingay ng RF. Ang disenyo ng solver ay nagpapanatili sa output na hindi nagbabago.

Pagkalkula ng Posisyon

Kailangan mong iproseso ang mga analog signal upang makakuha ng data ng digital na posisyon. Gumagamit ang pagpoproseso ng signal ng ilang hakbang at bahagi:

Ginagamit mo ang mga bahaging ito upang gawing digital data ang analog sine at cosine signal. Hinahayaan ka ng prosesong ito na malaman ang posisyon at bilis ng baras nang napakahusay.

Mga Kalamangan at Hamon

Mga Benepisyo sa Mga Aplikasyon ng Motor

Nagbibigay ang mga solver ng maraming magagandang bagay para sa kontrol ng motor. Mahusay na gumagana ang mga ito sa mga lugar na may init, alikabok, o vibration. Mapagkakatiwalaan mo silang patuloy na magtrabaho sa mahihirap na lugar. Narito ang isang talahanayan na naglilista ng mga pangunahing benepisyo:

Makakakuha ka rin ng iba pang mga benepisyo. Hinaharangan ng masungit na disenyo ang ingay ng EMI. Kakayanin nito ang vibration at shock. Gumagana ang ilang modelo sa napakataas na temperatura, hanggang 230°C. Ang mga brushless na uri ay mas tumatagal at nangangailangan ng mas kaunting pag-aayos. Mas kaunting oras ang ginugugol mo sa pag-aayos, kaya mas gumagana ang iyong system.

Ang mga solver ay napakatatag at malakas. Patuloy silang nagtatrabaho kahit na mabilis ang pagbabago. Hindi mo kailangang mag-alala tungkol sa ingay o biglaang pagkasira.

Mga Limitasyon

Maaaring magkaroon din ng ilang problema ang mga solver. Ang mga analog signal ay ginagawang mas kumplikado ang mga bagay. Kailangan mo ng mga espesyal na tool upang gumana sa mga signal na ito. Maaari nitong gawing mas mahal ang system at mas matagal bago matapos. Narito ang isang talahanayan na nagpapakita ng ilang karaniwang problema:

Maaari ka ring magkaroon ng problema sa mga wire at cable. Iba't ibang brand ang gumagamit ng iba't ibang pinout at connector. Maaari itong maging mahirap na ikonekta ang mga bagay. Kailangan mong bantayan ang mga problema sa supply chain at sundin ang mga panuntunan sa kaligtasan, lalo na sa mga lugar tulad ng EU.

• Maaaring mahirap itugma ang mga kable.

• Maaaring magdulot ng problema ang mga hindi karaniwang cable.

• Ang mga pagkakaiba sa pinout ay maaaring makapagpabagal ng mga bagay.

Dapat mong planuhin ang mga problemang ito bago ka magsimula. Ang maingat na disenyo at pagsubok ay nakakatulong sa iyo na maiwasan ang mga pagkaantala at karagdagang gastos.

Makikita mo kung paano ginagawang signal ng isang solver ang paggalaw. Tinutulungan ka ng device na ito na malaman kung nasaan ang motor shaft. Sinasabi rin nito sa iyo kung gaano ito kabilis gumagalaw.

• Nakakakuha ka ng magandang feedback sa mahihirap na lugar.

• Ginagawang mas tumpak ng mga nagre-resolve-to-digital converter ang mga resulta.

• Ang mga solver ay ginagamit sa mga robot, servos, at malalaking motor.

Kung gusto mo ng malakas at eksaktong feedback, gumamit ng solver para sa mga hard motor na trabaho.

FAQ

Ano ang pangunahing trabaho ng isang solver sa isang motor?

Ang isang solver ay nagsasabi sa iyo ng eksaktong posisyon at bilis ng motor shaft. Ginagamit mo ang impormasyong ito upang kontrolin ang motor na may mataas na katumpakan. Tinutulungan nito ang mga makina na gumana nang maayos at ligtas.

Maaari ka bang gumamit ng solver sa marumi o mainit na lugar?

Oo! Maaari kang gumamit ng solver sa mga lugar na may alikabok, langis, o mataas na init. Pinapanatili itong gumagana ng malakas na disenyo kapag maaaring mabigo ang ibang mga sensor.

Paano ka makakakuha ng digital na data mula sa isang solver?

Gumagamit ka ng resolver-to-digital converter (RDC). Kinukuha ng device na ito ang analog sine at cosine signal at ginagawang digital number ang mga ito. Maaari mong gamitin ang mga numerong ito sa iyong control system.

Kailangan ba ng mga solver ng maraming maintenance?

Hindi, hindi mo kailangan ng maraming maintenance. Ang mga solver ay walang mga brush o marupok na bahagi. Mapagkakatiwalaan mo silang magtatagal ng mahabang panahon, kahit na sa mahihirap na trabaho.