A resolver membantu anda mencari di mana aci berada dalam motor. Ia menyemak bagaimana aci berputar dengan melihat perubahan medan magnet. Peranti ini memberitahu anda dengan tepat di mana aci berada dan berapa pantas ia bergerak. Jurutera menggunakannya kerana ia berfungsi dengan baik dalam sistem yang sukar.
Pengambilan Utama
Penyelesai membantu mencari kedudukan dan kelajuan aci motor. Mereka penting untuk mengawal motor dengan baik. Mereka boleh bekerja di tempat yang mempunyai habuk, kotoran atau haba. Ini menjadikan mereka baik untuk kerja keras. Penyelesai menggunakan gandingan induktif untuk menukar putaran kepada isyarat elektrik. Mereka memberikan maklum balas yang stabil dan tidak mempunyai bahagian yang bergerak. Penyelesai lebih tepat dan tahan lebih lama daripada penderia lain. Tetapi mereka boleh menjadi lebih sukar untuk disediakan dan dijaga. Menggunakan penyelesai boleh menjadikan sistem motor berfungsi dengan lebih baik dan bertahan lebih lama. Ini membantu dalam pekerjaan yang sukar seperti aeroangkasa dan ketenteraan.
Asas Penyelesai
Apa Itu Penyelesai
Penyelesai adalah sejenis pengubah elektrik berputar . Orang menggunakannya untuk mengukur berapa banyak sesuatu berubah. Ia berfungsi dengan menghantar isyarat elektrik melalui gegelung di dalam. Gegelung ini berada pada dua bahagian utama yang dipanggil stator dan rotor. Stator mempunyai tiga belitan. Satu adalah penggulungan penguja. Dua ialah belitan dua fasa yang ditetapkan pada sudut tepat. Rotor mempunyai gegelung sendiri dan berputar di dalam stator. Apabila anda menghantar isyarat ke dalam belitan utama, ia menjadikan medan magnet berubah. Medan ini melalui rotor. Ia mencipta isyarat maklum balas. Isyarat ini membantu anda mencari sudut tepat aci.
Berikut ialah jadual yang menunjukkan bahagian utama penyelesai:
Komponen |
Penerangan |
Stator |
Mempunyai tiga belitan: belitan penguja dan dua belitan dua fasa dipanggil 'x' dan 'y'. |
Penggulungan Penguja |
Duduk di atas dan berputar mengelilingi paksi mendatar untuk membuat pengubah berputar. |
Penggulungan Dua Fasa |
Diletakkan pada 90 darjah antara satu sama lain dan luka pada laminasi. |
pemutar |
Mempunyai gegelung (belitan sekunder) dan belitan primer. Ia menggembirakan belitan dua fasa. |
Penggulungan Utama |
Dibetulkan pada stator. Ia mendapat arus elektrik sinusoidal dan membuat arus dalam rotor. |
Isyarat Maklum Balas |
Belitan dua fasa membuat arus maklum balas sinus dan kosinus untuk menunjukkan sudut pemutar. |
Peranan dalam Kawalan Motor
Penyelesai digunakan dalam sistem kawalan motor. Mereka membantu anda mengetahui kedudukan dan kelajuan aci motor. Ini penting untuk motor servo yang memerlukan kawalan yang tepat. Banyak industri menggunakan penyelesai kerana ia berfungsi dengan baik di tempat yang sukar. Anda boleh menemuinya di loji keluli, kilang kertas, pengeluaran minyak dan gas, enjin jet dan pesawat. Mereka juga membantu sistem kawalan dalam kenderaan tentera. Jika anda memerlukan maklum balas yang boleh dipercayai di tempat yang sukar, penyelesai ialah pilihan yang baik.
Perbandingan dengan Penderia Lain
Penyelesai berbeza daripada penderia lain seperti pengekod atau penderia kesan Hall. Penyelesai memberikan ketepatan yang tinggi dan berfungsi dengan baik walaupun dengan habuk, kotoran atau lembapan. Mereka boleh mengendalikan suhu yang sangat tinggi, kadangkala melebihi 200°C. Pengekod boleh memberikan ketepatan yang lebih halus dan resolusi yang lebih tinggi. Tetapi pengekod lebih sensitif kepada kotoran dan memerlukan tempat yang lebih bersih. Penderia kesan dewan kos lebih murah dan lebih mudah untuk dijaga. Tetapi mereka tidak memberikan ketepatan yang sama atau bertahan selagi penyelesai. Berikut ialah jadual untuk membantu anda membandingkan:
Jenis Sensor |
Ketepatan |
Kebolehpercayaan |
Ketahanan dalam Persekitaran Yang Keras |
Toleransi Suhu |
kos |
Penyelenggaraan |
Penyelesai |
±30 saat lengkok |
Tinggi dan konsisten |
Cemerlang |
Lebih 200°C |
Lebih tinggi |
rendah |
Pengekod |
sangat baik |
Tinggi tetapi sensitif |
Sederhana |
Terhad |
Berbeza-beza |
Sederhana |
Penderia Kesan Dewan |
Baik, kurang tepat |
Biasanya boleh dipercayai |
T/A |
T/A |
Lebih rendah |
Sederhana |
Cara Penyelesai Berfungsi
Prinsip Gandingan Induktif
Penyelesai berfungsi dengan menggunakan gandingan induktif. Ini bermakna ia menggunakan aruhan elektromagnet untuk mengukur putaran. Apabila anda menghantar isyarat AC ke belitan utama, ia menjadikan medan magnet. Rotor berputar di dalam stator. Putaran ini mengubah berapa banyak tenaga pergi ke belitan sekunder. Jumlah tenaga bergantung pada di mana rotor berada. Penyelesai menggunakan perubahan ini untuk mencari sudut aci.
Penyelesai tidak menggunakan berus. Ini menjadikannya tahan lebih lama dan memerlukan kurang pembaikan. Anda boleh menggunakannya di tempat yang panas atau berdebu. Ia tidak mempunyai bahagian elektronik yang lemah.
Berikut ialah jadual yang menunjukkan cara gandingan induktif membantu mencari kedudukan aci:
Aspek |
Penerangan |
Prinsip |
Aruhan elektromagnet mengukur berapa banyak sesuatu berubah. |
Komponen |
Menggunakan belitan primer dan sekunder. |
Kefungsian |
Gandingan berubah apabila pemutar bergerak. |
Penggunaan Isyarat |
Isyarat dalam belitan sekunder menunjukkan kedudukan aci. |
Wayar utama mendapat isyarat AC.
Penggulungan sekunder mengambil isyarat.
Titik pemutar mengubah jumlah tenaga yang pergi ke sekunder.
Modulasi Sinus dan Kosinus
Penyelesai memberikan dua isyarat: bentuk gelombang sinus dan kosinus. Isyarat ini berubah apabila aci berpusing. Penyelesai membuat bentuk gelombang ini dengan menukar output dengan sudut rotor. Apabila anda menyemak isyarat ini, anda boleh mencari arah dan kedudukan aci. Isyarat sinus menunjukkan satu bahagian sudut. Isyarat kosinus menunjukkan bahagian lain. Dengan menggunakan kedua-duanya, anda boleh mencari kedudukan aci dengan baik.
Penyelesai menggunakan matematik untuk menghubungkan isyarat ke sudut pemutar. Apabila anda menghantar isyarat sinusoidal ke belitan primer, belitan sekunder membuat isyarat yang beralih sebanyak 90 darjah. Isyarat ini diubah oleh sinus dan kosinus sudut pemutar. Penukar penyelesai-ke-digital membaca isyarat ini. Ia mengira kedudukan dan kelajuan aci.
Komponen Utama
Penyelesai mempunyai beberapa bahagian penting. Setiap bahagian melakukan kerja khas:
Komponen |
Fungsi |
Keterujaan |
Memberi isyarat AC yang memberi kuasa kepada penyelesai. |
kosinus |
Menghantar isyarat kosinus berdasarkan titik rotor. |
Sinus |
Menghantar isyarat sinus berdasarkan titik rotor. |
Stator |
Memegang belitan dan membantu dengan gandingan induktif. |
pemutar |
Berpusing untuk menukar gandingan dan menjejaskan isyarat. |
Penggulungan |
Wayar kuprum dalam stator dan rotor membuat isyarat yang menunjukkan kedudukan aci. |
Penyelesai berfungsi dengan baik untuk pekerjaan yang sukar. Reka bentuknya yang kukuh dan tiada bahagian yang bergerak menjadikannya sesuai untuk tempat yang keras. Anda akan melihat mereka bekerja di tempat yang mempunyai haba, habuk dan lembapan. Penyelesai boleh berjalan pantas dan masih memberikan maklum balas yang tepat. Ini menjadikannya hebat untuk aeroangkasa, ketenteraan, dan kerja keras lain.
Pemprosesan Isyarat Penyelesai
Pengujaan AC
Anda mulakan dengan menghantar isyarat AC ke dalam penyelesai. Isyarat ini memberi kuasa kepada penyelesai. Ia membantu mengukur di mana aci berada. Kebanyakan sistem menggunakan pengujaan boleh atur cara sehingga 28Vrms. Kekerapan boleh naik sehingga 10kHz. Anda boleh melihat julat voltan dan frekuensi biasa dalam jadual di bawah:
Julat Voltan (VL-L) |
Julat Kekerapan (VRMS) |
Julat Kekerapan (kHz) |
2 - 28 |
2 - 115 |
10 - 20 |
Isyarat AC membuat perubahan medan magnet di dalamnya. Medan ini membolehkan penyelesai merasakan bagaimana aci bergerak.
Isyarat Output
Apabila aci berpusing, penyelesai memberikan dua isyarat keluaran. Isyarat ini adalah bentuk gelombang sinus dan kosinus. Setiap isyarat berubah apabila aci bergerak. Anda boleh menggunakan multimeter yang ditetapkan kepada mod voltan AC untuk memeriksanya. Letakkan kuar pada wayar sinus dan kosinus. Anda akan melihat perubahan voltan apabila aci berputar.
Jenis Isyarat |
Penerangan |
Sinus |
Berkadar dengan sinus sudut |
kosinus |
Berkadar dengan kosinus sudut |
Isyarat sinus menunjukkan satu bahagian sudut aci.
Isyarat kosinus menunjukkan bahagian lain.
Kedua-dua isyarat membantu anda mencari kedudukan yang tepat.
Penyelesai menggunakan isyarat ini kerana mereka menahan bunyi. Sudut datang daripada nisbah voltan sinus dan kosinus. Kaedah ini membantu menyekat gangguan luar. Anda mungkin mendapat gangguan daripada laluan elektrik atau bunyi RF. Reka bentuk penyelesai memastikan output stabil.
Pengiraan Kedudukan
Anda perlu memproses isyarat analog untuk mendapatkan data kedudukan digital. Pemprosesan isyarat menggunakan beberapa langkah dan bahagian:
Komponen |
Penerangan |
Pengubah Pengasingan Input |
Menyimpan isyarat input berasingan untuk pemprosesan yang lebih baik. |
Penukar Digital-ke-Analog |
Mendarabkan input SIN dan COS analog dengan fungsi digital. |
Penguat Penjumlahan |
Menggabungkan isyarat tetapi mungkin mempunyai harmonik dan kuadratur. |
Demo Segerak Sensitif Fasa. |
Membersihkan voltan ralat daripada output. |
Penyepadu |
Mengeluarkan ralat ketinggalan daripada kelajuan aci malar. |
Pengayun Terkawal Voltan |
Membuat frekuensi yang stabil untuk mengikuti isyarat input. |
Kaunter Atas-Bawah |
Periksa kekutuban untuk mengira ke arah mana aci berputar. |
Penukar Fasa dan Petak Rujukan |
Membantu penyahmodulator memproses isyarat dengan betul. |
Anda menggunakan bahagian ini untuk menukar isyarat sinus dan kosinus analog kepada data digital. Proses ini membolehkan anda mengetahui kedudukan dan kelajuan aci dengan baik.
Kelebihan dan Cabaran
Faedah dalam Aplikasi Motor
Penyelesai memberikan banyak perkara yang baik untuk kawalan motor. Ia berfungsi dengan baik di tempat yang mempunyai haba, habuk atau getaran. Anda boleh mempercayai mereka untuk terus bekerja di tempat yang sukar. Berikut ialah jadual yang menyenaraikan faedah utama:
Kelebihan |
Penerangan |
Toleransi suhu tinggi |
Mengendalikan suhu dari -55°C hingga 175°C. |
Keteguhan dalam keadaan yang melampau |
Tiada sambungan elektrik atau mekanikal langsung, jadi ia berfungsi di tempat yang sukar. |
Rintangan kepada bahan cemar |
Kotoran, minyak dan haba tidak menjejaskan prestasinya. |
Pemasangan terus pada aci motor |
Memberi isyarat kelajuan dan kedudukan yang kuat dan tepat. |
Keupayaan berkelajuan tinggi |
Boleh mengukur kelajuan sehingga 90,000 rpm. |
Anda juga mendapat faedah lain. Reka bentuk lasak menghalang bunyi EMI. Ia boleh mengendalikan getaran dan kejutan. Sesetengah model berfungsi pada suhu yang sangat tinggi, sehingga 230°C. Jenis tanpa berus tahan lebih lama dan memerlukan kurang penetapan. Anda menghabiskan lebih sedikit masa untuk pembaikan, jadi sistem anda berfungsi dengan lebih baik.
Penyelesai sangat stabil dan kuat. Mereka terus bekerja walaupun keadaan berubah dengan cepat. Anda tidak perlu risau tentang bunyi bising atau kerosakan mendadak.
Had
Penyelesai juga boleh mengalami beberapa masalah. Isyarat analog menjadikan perkara lebih rumit. Anda memerlukan alat khas untuk bekerja dengan isyarat ini. Ini boleh menjadikan sistem kos lebih mahal dan mengambil masa lebih lama untuk disiapkan. Berikut ialah jadual yang menunjukkan beberapa masalah biasa:
Cabaran |
Kesan ke atas Kerumitan Sistem dan Kos |
Kesan Parasit |
Anda mesti menguruskan masalah isyarat, yang menjadikan reka bentuk lebih sukar. |
Produktiviti Pereka |
Anda menghabiskan lebih banyak masa untuk analisis dan penyahpepijatan, yang boleh melambatkan projek anda. |
Saiz Reka Bentuk Analog yang semakin berkembang |
Sistem analog yang besar memerlukan alat yang lebih baik, yang meningkatkan kos. |
Peningkatan Nilai Parasit |
Masa simulasi yang lebih lama dan interaksi yang lebih kompleks menjadikan reka bentuk lebih sukar dan lebih mahal. |
Anda mungkin juga menghadapi masalah dengan wayar dan kabel. Jenama yang berbeza menggunakan pinout dan penyambung yang berbeza. Ini boleh menyukarkan untuk menyambung sesuatu. Anda perlu berhati-hati dengan masalah rantaian bekalan dan ikut peraturan keselamatan, terutamanya di tempat seperti EU.
Pendawaian mungkin sukar dipadankan.
Kabel bukan standard boleh menyebabkan masalah.
Perbezaan pinout boleh melambatkan keadaan.
Anda harus merancang untuk masalah ini sebelum anda mula. Reka bentuk dan ujian yang teliti membantu anda mengelakkan kelewatan dan kos tambahan.
Anda boleh melihat bagaimana penyelesai menukar pergerakan menjadi isyarat. Peranti ini membantu anda mengetahui di mana aci motor berada. Ia juga memberitahu anda betapa pantasnya ia bergerak.
Anda mendapat maklum balas yang baik di tempat yang sukar.
Penukar penyelesai kepada digital menjadikan keputusan lebih tepat.
Penyelesai digunakan dalam robot, servos, dan motor besar.
Kelebihan |
Cabaran |
Berfungsi dengan baik di tempat yang sukar |
Memerlukan persediaan yang teliti |
Mengendalikan keadaan yang sangat sukar |
Kos lebih banyak wang |
Menyekat bunyi elektrik |
Memerlukan penjajaran yang baik |
Reka bentuk yang ringkas, kurang pecah |
Memerlukan gandingan yang betul |
Jika anda mahukan maklum balas yang kukuh dan tepat, gunakan penyelesai untuk kerja motor keras.
Soalan Lazim
Apakah tugas utama penyelesai dalam motor?
Penyelesai memberitahu anda kedudukan dan kelajuan aci motor yang tepat. Anda menggunakan maklumat ini untuk mengawal motor dengan ketepatan yang tinggi. Ini membantu mesin berfungsi dengan lancar dan selamat.
Bolehkah anda menggunakan penyelesai di tempat yang kotor atau panas?
Ya! Anda boleh menggunakan penyelesai di tempat yang mempunyai habuk, minyak atau haba yang tinggi. Reka bentuk yang kukuh memastikan ia berfungsi apabila penderia lain mungkin gagal.
Bagaimanakah anda mendapatkan data digital daripada penyelesai?
Anda menggunakan penukar penyelesai-ke-digital (RDC). Peranti ini mengambil isyarat sinus dan kosinus analog dan mengubahnya menjadi nombor digital. Anda kemudian boleh menggunakan nombor ini dalam sistem kawalan anda.
Adakah penyelesai memerlukan banyak penyelenggaraan?
Tidak, anda tidak memerlukan banyak penyelenggaraan. Penyelesai tidak mempunyai berus atau bahagian yang rapuh. Anda boleh mempercayai mereka untuk bertahan lama, walaupun dalam pekerjaan yang sukar.
