A Resolver membantu Anda menemukan di mana poros berada di motor. Ia memeriksa bagaimana poros berputar dengan melihat perubahan medan magnet. Perangkat ini memberi tahu Anda dengan tepat di mana poros berada dan seberapa cepat pergerakannya. Para insinyur menggunakannya karena ia bekerja dengan baik dalam sistem yang sulit.
Poin Penting
Resolver membantu menemukan posisi dan kecepatan poros motor. Mereka penting untuk mengendalikan motor dengan sangat baik. Mereka dapat bekerja di tempat yang berdebu, kotor, atau panas. Hal ini membuat mereka cocok untuk pekerjaan berat. Resolver menggunakan kopling induktif untuk mengubah putaran menjadi sinyal listrik. Mereka memberikan umpan balik yang stabil dan tidak memiliki bagian yang bergerak. Resolver lebih akurat dan bertahan lebih lama dibandingkan sensor lainnya. Namun mereka mungkin lebih sulit diatur dan dirawat. Menggunakan Resolver dapat membuat sistem motorik bekerja lebih baik dan bertahan lebih lama. Ini berguna dalam pekerjaan berat seperti dirgantara dan militer.
Dasar-dasar Penyelesai
Apa Itu Penyelesai
Resolver adalah sejenis transformator listrik putar . Orang-orang menggunakannya untuk mengukur seberapa besar perubahan sesuatu. Ia bekerja dengan mengirimkan sinyal listrik melalui kumparan di dalamnya. Kumparan ini berada pada dua bagian utama yang disebut stator dan rotor. Stator memiliki tiga belitan. Salah satunya adalah belitan eksiter. Dua adalah belitan dua fase yang dipasang pada sudut kanan. Rotor memiliki kumparannya sendiri dan berputar di dalam stator. Ketika Anda mengirim sinyal ke belitan primer, itu membuat medan magnet berubah. Medan ini melewati rotor. Ini menciptakan sinyal umpan balik. Sinyal-sinyal ini membantu Anda menemukan sudut poros yang tepat.
Berikut adalah tabel yang menunjukkan bagian utama dari sebuah solver:
Komponen |
Keterangan |
stator |
Memiliki tiga belitan: satu belitan eksiter dan dua belitan dua fasa yang disebut 'x' dan 'y'. |
Belitan Exciter |
Duduk di atas dan berputar mengelilingi sumbu horizontal untuk membuat trafo putar. |
Gulungan Dua Fasa |
Ditempatkan pada 90 derajat satu sama lain dan dililitkan pada laminasi. |
Rotor |
Mempunyai kumparan (belitan sekunder) dan belitan primer. Ini menggairahkan belitan dua fase. |
Belitan Primer |
Diperbaiki ke stator. Ia mendapat arus listrik sinusoidal dan menghasilkan arus pada rotor. |
Sinyal Umpan Balik |
Belitan dua fasa menghasilkan arus umpan balik sinus dan kosinus untuk menunjukkan sudut rotor. |
Peran dalam Kontrol Motorik
Resolver digunakan dalam sistem kontrol motor. Mereka membantu Anda mengetahui posisi dan kecepatan poros motor. Hal ini penting untuk motor servo yang memerlukan kontrol presisi. Banyak industri menggunakan penyelesai karena mereka bekerja dengan baik di tempat-tempat sulit. Anda dapat menemukannya di pabrik baja, pabrik kertas, produksi minyak dan gas, mesin jet, dan pesawat terbang. Mereka juga membantu sistem kendali pada kendaraan militer. Jika Anda membutuhkan umpan balik yang andal di situasi sulit, penyelesai adalah pilihan yang baik.
Perbandingan dengan Sensor Lain
Resolver berbeda dari sensor lain seperti encoder atau sensor efek Hall. Resolver memberikan akurasi tinggi dan bekerja dengan baik bahkan dengan debu, kotoran, atau kelembapan. Mereka dapat menangani suhu yang sangat tinggi, terkadang lebih dari 200°C. Encoder dapat memberikan akurasi yang lebih baik dan resolusi yang lebih tinggi. Namun pembuat enkode lebih sensitif terhadap kotoran dan membutuhkan tempat yang lebih bersih. Sensor efek hall lebih murah dan lebih mudah dirawat. Tapi mereka tidak memberikan akurasi yang sama atau bertahan selama seorang penyelesai. Berikut adalah tabel untuk membantu Anda membandingkan:
Jenis Sensor |
Ketepatan |
Keandalan |
Daya Tahan di Lingkungan Keras |
Toleransi Suhu |
Biaya |
Pemeliharaan |
Resolver |
±30 detik busur |
Tinggi dan konsisten |
Bagus sekali |
Lebih dari 200°C |
Lebih tinggi |
Rendah |
Pembuat enkode |
Sangat baik |
Tinggi tapi sensitif |
Sedang |
Terbatas |
Bervariasi |
Sedang |
Sensor Efek Hall |
Bagus, kurang tepat |
Biasanya dapat diandalkan |
T/A |
T/A |
Lebih rendah |
Sedang |
Bagaimana Resolver Bekerja
Prinsip Kopling Induktif
Resolver bekerja dengan menggunakan kopling induktif. Artinya, ia menggunakan induksi elektromagnetik untuk mengukur rotasi. Ketika Anda mengirim sinyal AC ke belitan primer, itu menghasilkan medan magnet. Rotor berputar di dalam stator. Pemintalan ini mengubah jumlah energi yang masuk ke belitan sekunder. Besarnya energi tergantung pada letak rotor. Resolver menggunakan perubahan ini untuk menemukan sudut poros.
Resolver tidak menggunakan kuas. Hal ini membuatnya bertahan lebih lama dan membutuhkan lebih sedikit perbaikan. Anda dapat menggunakannya di tempat yang panas atau berdebu. Itu tidak memiliki komponen elektronik yang lemah.
Berikut adalah tabel yang menunjukkan bagaimana kopling induktif membantu menemukan posisi poros:
Aspek |
Keterangan |
Prinsip |
Induksi elektromagnetik mengukur seberapa besar perubahan sesuatu. |
Komponen |
Menggunakan gulungan primer dan sekunder. |
Fungsionalitas |
Kopling berubah ketika rotor bergerak. |
Penggunaan Sinyal |
Sinyal pada belitan sekunder menunjukkan posisi poros. |
Kabel primer mendapat sinyal AC.
Gulungan sekunder menangkap sinyal.
Titik rotor mengubah jumlah energi yang disalurkan ke energi sekunder.
Modulasi Sinus dan Kosinus
Resolver memberikan dua sinyal: bentuk gelombang sinus dan kosinus. Sinyal-sinyal ini berubah seiring putaran poros. Resolver membuat bentuk gelombang ini dengan mengubah keluaran sesuai dengan sudut rotor. Saat Anda memeriksa sinyal-sinyal ini, Anda dapat mengetahui arah dan posisi poros. Sinyal sinus menunjukkan salah satu bagian sudut. Sinyal kosinus menunjukkan bagian lain. Dengan menggunakan keduanya, Anda dapat mengetahui posisi poros dengan sangat baik.
Resolver menggunakan matematika untuk menghubungkan sinyal ke sudut rotor. Saat Anda mengirimkan sinyal sinusoidal ke belitan primer, belitan sekunder menghasilkan sinyal yang bergeser 90 derajat. Sinyal-sinyal ini diubah oleh sinus dan kosinus sudut rotor. Konverter resolver-ke-digital membaca sinyal-sinyal ini. Ini mengetahui posisi dan kecepatan poros.
Komponen Utama
Resolver memiliki beberapa bagian penting. Setiap bagian melakukan pekerjaan khusus:
Komponen |
Fungsi |
Perangsangan |
Memberikan sinyal AC yang memberi daya pada penyelesai. |
Kosinus |
Mengirimkan sinyal kosinus berdasarkan titik rotor. |
Sinus |
Mengirimkan sinyal sinus berdasarkan titik rotor. |
stator |
Memegang belitan dan membantu kopling induktif. |
Rotor |
Berputar untuk mengubah kopling dan memengaruhi sinyal. |
Gulungan |
Kabel tembaga pada stator dan rotor menghasilkan sinyal yang menunjukkan posisi poros. |
Resolver bekerja dengan baik untuk pekerjaan sulit. Desainnya yang kuat dan tidak ada bagian yang bergerak membuatnya cocok untuk tempat yang sulit. Anda akan melihatnya bekerja di tempat yang panas, berdebu, dan lembab. Resolver dapat berjalan cepat dan tetap memberikan feedback yang akurat. Hal ini menjadikannya bagus untuk bidang kedirgantaraan, militer, dan pekerjaan berat lainnya.
Pemrosesan Sinyal Resolver
Eksitasi AC
Anda mulai dengan mengirimkan sinyal AC ke dalam solver. Sinyal ini memberi kekuatan pada penyelesainya. Ini membantu mengukur di mana poros berada. Kebanyakan sistem menggunakan eksitasi yang dapat diprogram hingga 28Vrms. Frekuensinya bisa mencapai 10kHz. Anda dapat melihat rentang tegangan dan frekuensi umum pada tabel di bawah ini:
Rentang Tegangan (VL-L) |
Rentang Frekuensi (VRMS) |
Rentang Frekuensi (kHz) |
2 - 28 |
2 - 115 |
10 - 20 |
Sinyal AC membuat medan magnet berubah di dalam. Bidang ini memungkinkan penyelesai merasakan bagaimana poros bergerak.
Sinyal Keluaran
Saat poros berputar, Resolver memberikan dua sinyal keluaran. Sinyal-sinyal ini adalah bentuk gelombang sinus dan kosinus. Setiap sinyal berubah seiring pergerakan poros. Anda dapat menggunakan multimeter yang disetel ke mode tegangan AC untuk memeriksanya. Pasang probe pada kabel sinus dan cosinus. Anda akan melihat perubahan tegangan ketika poros berputar.
Tipe Sinyal |
Keterangan |
Sinus |
Sebanding dengan sinus sudut |
Kosinus |
Sebanding dengan kosinus sudut |
Sinyal sinus menunjukkan salah satu bagian sudut poros.
Sinyal kosinus menunjukkan bagian lain.
Kedua sinyal tersebut membantu Anda menemukan posisi yang tepat.
Resolver menggunakan sinyal-sinyal ini karena mereka menolak kebisingan. Sudut berasal dari perbandingan tegangan sinus dan cosinus. Metode ini membantu memblokir gangguan dari luar. Anda mungkin mendapat gangguan dari jalur listrik atau gangguan RF. Desain penyelesai menjaga keluaran tetap stabil.
Perhitungan Posisi
Anda perlu memproses sinyal analog untuk mendapatkan data posisi digital. Pemrosesan sinyal menggunakan beberapa langkah dan bagian:
Komponen |
Keterangan |
Transformator Isolasi Masukan |
Memisahkan sinyal input untuk pemrosesan yang lebih baik. |
Konverter Digital-ke-Analog |
Mengalikan input analog SIN dan COS dengan fungsi digital. |
Penguat Penjumlahan |
Menggabungkan sinyal tetapi mungkin memiliki harmonik dan kuadratur. |
Demo Sinkronisasi Sensitif Fase. |
Membersihkan tegangan kesalahan dari output. |
Integrator |
Menghilangkan kesalahan lag dari kecepatan poros konstan. |
Osilator yang Dikendalikan Tegangan |
Membuat frekuensi stabil mengikuti sinyal input. |
Penghitung Atas-Bawah |
Memeriksa polaritas untuk menghitung ke arah mana poros berputar. |
Phase Shifter dan Referensi Squarer |
Membantu demodulator memproses sinyal dengan benar. |
Anda menggunakan bagian ini untuk mengubah sinyal sinus dan kosinus analog menjadi data digital. Proses ini memungkinkan Anda mengetahui posisi dan kecepatan poros dengan sangat baik.
Keuntungan dan Tantangan
Manfaat dalam Aplikasi Motorik
Resolver memberikan banyak hal baik untuk pengendalian motor. Mereka bekerja dengan baik di tempat yang panas, berdebu, atau bergetar. Anda dapat memercayai mereka untuk terus bekerja di masa-masa sulit. Berikut adalah tabel yang mencantumkan manfaat utama:
Keuntungan |
Keterangan |
Toleransi suhu tinggi |
Menangani suhu dari -55°C hingga 175°C. |
Kekokohan dalam kondisi ekstrim |
Tidak ada sambungan listrik atau mekanis langsung, sehingga dapat digunakan di tempat yang keras. |
Ketahanan terhadap kontaminan |
Kotoran, minyak, dan panas tidak mempengaruhi kinerjanya. |
Pemasangan langsung pada poros motor |
Memberikan sinyal kecepatan dan posisi yang kuat dan akurat. |
Kemampuan berkecepatan tinggi |
Dapat mengukur kecepatan hingga 90.000 rpm. |
Anda juga mendapatkan keuntungan lainnya. Desain yang kokoh menghalangi kebisingan EMI. Itu dapat menangani getaran dan guncangan. Beberapa model bekerja pada suhu yang sangat tinggi, hingga 230°C. Jenis tanpa sikat bertahan lebih lama dan membutuhkan lebih sedikit perbaikan. Anda menghabiskan lebih sedikit waktu untuk perbaikan, sehingga sistem Anda bekerja lebih baik.
Resolver sangat stabil dan kuat. Mereka tetap bekerja bahkan ketika keadaan berubah dengan cepat. Anda tidak perlu khawatir tentang kebisingan atau kerusakan mendadak.
Keterbatasan
Resolver juga dapat mengalami beberapa masalah. Sinyal analog membuat segalanya menjadi lebih rumit. Anda memerlukan alat khusus untuk menangani sinyal-sinyal ini. Hal ini dapat membuat biaya sistem lebih mahal dan membutuhkan waktu lebih lama untuk diselesaikan. Berikut adalah tabel yang menunjukkan beberapa masalah umum:
Tantangan |
Dampak pada Kompleksitas dan Biaya Sistem |
Efek Parasit |
Anda harus mengatasi masalah sinyal, yang membuat desain menjadi lebih sulit. |
Produktivitas Desainer |
Anda menghabiskan lebih banyak waktu untuk analisis dan debugging, yang dapat menunda proyek Anda. |
Semakin Besar Ukuran Desain Analog |
Sistem analog yang besar memerlukan alat yang lebih baik, sehingga meningkatkan biaya. |
Peningkatan Nilai Parasit |
Waktu simulasi yang lebih lama dan interaksi yang lebih kompleks membuat desain menjadi lebih sulit dan mahal. |
Anda mungkin juga mengalami masalah dengan kabel dan kabel. Merek yang berbeda menggunakan pinout dan konektor yang berbeda. Hal ini dapat menyulitkan untuk menghubungkan semuanya. Anda harus mewaspadai masalah rantai pasokan dan mengikuti aturan keselamatan, terutama di negara-negara seperti UE.
Pengkabelan mungkin sulit untuk dicocokkan.
Kabel non-standar dapat menimbulkan masalah.
Perbedaan pinout dapat memperlambat segalanya.
Anda harus merencanakan masalah ini sebelum memulai. Desain dan pengujian yang cermat membantu Anda menghindari penundaan dan biaya tambahan.
Anda dapat melihat bagaimana penyelesai mengubah gerakan menjadi sinyal. Perangkat ini membantu Anda mengetahui di mana letak poros motor. Ini juga memberi tahu Anda seberapa cepat ia bergerak.
Anda mendapatkan umpan balik yang baik di tempat yang sulit.
Konverter resolusi-ke-digital membuat hasil lebih tepat.
Resolver digunakan pada robot, servo, dan motor besar.
Keuntungan |
Tantangan |
Bekerja dengan baik di tempat yang sulit |
Perlu pengaturan yang cermat |
Menangani kondisi yang sangat sulit |
Membutuhkan lebih banyak uang |
Memblokir kebisingan listrik |
Perlu keselarasan yang baik |
Desain sederhana, lebih sedikit kerusakan |
Perlu kopling yang benar |
Jika Anda menginginkan umpan balik yang kuat dan tepat, gunakan penyelesai untuk pekerjaan motorik yang berat.
Pertanyaan Umum
Apa tugas utama solver pada motor?
Resolver memberi tahu Anda posisi dan kecepatan poros motor yang tepat. Anda menggunakan informasi ini untuk mengendalikan motor dengan akurasi tinggi. Hal ini membantu mesin bekerja dengan lancar dan aman.
Bisakah Anda menggunakan Resolver di tempat yang kotor atau panas?
Ya! Anda dapat menggunakan solver di tempat yang berdebu, minyak, atau panas tinggi. Desain yang kuat membuatnya tetap berfungsi ketika sensor lain mungkin rusak.
Bagaimana Anda mendapatkan data digital dari penyelesai?
Anda menggunakan konverter resolusi-ke-digital (RDC). Perangkat ini mengambil sinyal sinus dan cosinus analog dan mengubahnya menjadi angka digital. Anda kemudian dapat menggunakan nomor-nomor ini di sistem kontrol Anda.
Apakah Resolver memerlukan banyak perawatan?
Tidak, Anda tidak memerlukan banyak perawatan. Resolver tidak memiliki kuas atau bagian yang rapuh. Anda dapat mempercayainya untuk bertahan lama, bahkan dalam pekerjaan berat.
