Cum funcționează un resolver într-un motor?

O resolver vă ajută să găsiți unde se află arborele într-un motor. Verifică modul în care se rotește arborele uitându-se la modificările câmpului magnetic. Acest dispozitiv vă spune exact unde se află arborele și cât de repede se mișcă. Inginerii îl folosesc pentru că funcționează bine în sistemele dure.

Recomandări cheie

• Rezolvatorii ajută la găsirea poziției și vitezei arborelui motorului. Sunt importante pentru controlul motoarelor foarte bine. Pot lucra în locuri cu praf, murdărie sau căldură. Acest lucru îi face buni pentru lucrări grele. Rezolvatorii folosesc cuplarea inductivă pentru a transforma rotirea în semnale electrice. Ele oferă feedback constant și nu au părți mobile. Rezolvatorii sunt mai precisi și durează mai mult decât alți senzori. Dar pot fi mai greu de configurat și de îngrijit. Utilizarea unui resolver poate face ca sistemele motoare să funcționeze mai bine și să dureze mai mult. Acest lucru este util în locuri de muncă dificile, cum ar fi aerospațiale și militare.

Bazele rezoluției

Ce este un Resolver

Un resolver este un fel de transformator electric rotativ . Oamenii îl folosesc pentru a măsura cât de mult se transformă ceva. Funcționează prin trimiterea de semnale electrice prin bobine din interior. Aceste bobine sunt pe două părți principale numite stator și rotor. Statorul are trei înfășurări. Una este o înfășurare a excitatorului. Două sunt înfășurări cu două faze așezate în unghi drept. Rotorul are propria bobină și se rotește în interiorul statorului. Când trimiteți un semnal în înfășurarea primară, acesta produce un câmp magnetic în schimbare. Acest câmp trece prin rotor. Acesta creează semnale de feedback. Aceste semnale vă ajută să găsiți unghiul exact al arborelui.

Iată un tabel care arată principalele părți ale unui resolver:

Rolul în controlul motorului

Resolvetorii sunt utilizați în sistemele de control al motoarelor. Ele vă ajută să cunoașteți poziția și viteza arborelui unui motor. Acest lucru este important pentru servomotoarele care au nevoie de un control precis. Multe industrii folosesc soluții pentru că funcționează bine în locuri dificile. Le puteți găsi în fabrici de oțel, fabrici de hârtie, producție de petrol și gaze, motoare cu reacție și avioane. Ele ajută, de asemenea, sistemele de control în vehiculele militare. Dacă aveți nevoie de feedback de încredere în locuri dificile, un resolver este o alegere bună.

Comparație cu alți senzori

Resolverii sunt diferiți de alți senzori, cum ar fi codificatoarele sau senzorii cu efect Hall. Rezolvatorii oferă o precizie ridicată și funcționează bine chiar și cu praf, murdărie sau umiditate. Pot suporta temperaturi foarte ridicate, uneori peste 200°C. Codificatoarele pot oferi o acuratețe și mai bună și o rezoluție mai mare. Dar codificatoarele sunt mai sensibile la murdărie și au nevoie de locuri mai curate. Senzorii cu efect Hall costă mai puțin și sunt mai ușor de îngrijit. Dar nu oferă aceeași acuratețe și nu durează atâta timp cât un resolver. Iată un tabel pentru a vă ajuta să comparați:

Tip senzor	Precizie	Fiabilitate	Durabilitate în medii dure	Toleranță la temperatură	Cost	Întreţinere
Rezolvatori	±30 arc-secunde	Înalt și consistent	Excelent	Peste 200°C	Superior	Scăzut
Codificatoare	Foarte bine	Înalt, dar sensibil	Moderat	Limitat	Variază	Moderat
Senzori cu efect Hall	Bun, mai puțin precis	De obicei de încredere	N / A	N / A	Mai jos	Moderat

Cum funcționează un Resolver

Principiul de cuplare inductivă

Un resolver funcționează folosind cuplarea inductivă. Aceasta înseamnă că folosește inducția electromagnetică pentru a măsura rotația. Când trimiteți un semnal AC către înfășurarea primară, acesta produce un câmp magnetic. Rotorul se rotește în interiorul statorului. Această învârtire modifică cât de multă energie merge către înfășurările secundare. Cantitatea de energie depinde de locul în care se află rotorul. Resolverul folosește această modificare pentru a găsi unghiul arborelui.

Resolverul nu folosește perii. Acest lucru îl face să dureze mai mult și să necesite mai puține reparații. Îl poți folosi în locuri fierbinți sau cu praf. Nu are piese electronice slabe.

Iată un tabel care arată cum cuplajul inductiv ajută la găsirea poziției arborelui:

• Firul primar primește semnalul AC.

• Înfășurările secundare preiau semnalul.

• Punctul rotorului modifică cât de multă energie merge către secundare.

Modularea sinus și cosinus

Resolverul dă două semnale: forme de undă sinusoidală și cosinus. Aceste semnale se schimbă pe măsură ce arborele se rotește. Resolverul face aceste forme de undă schimbând ieșirea cu unghiul rotorului. Când verificați aceste semnale, puteți găsi direcția și poziția arborelui. Semnalul sinus arată o parte a unghiului. Semnalul cosinus arată o altă parte. Folosind ambele, puteți găsi foarte bine poziția arborelui.

Resolverul folosește matematica pentru a lega semnalele la unghiul rotorului. Când trimiteți un semnal sinusoidal înfășurării primare, înfășurările secundare fac semnale care se deplasează cu 90 de grade. Aceste semnale sunt modificate de sinusul și cosinusul unghiului rotorului. Un convertor resolver-digital citește aceste semnale. Descoperă poziția și viteza arborelui.

Componentele principale

Un resolver are mai multe părți importante. Fiecare parte face o treabă specială:

Rezolvatorii funcționează bine pentru lucrări grele. Designul lor puternic și fără piese în mișcare le fac bune pentru locuri dificile. Le vei vedea lucrând în locuri cu căldură, praf și umiditate. Resolverul poate rula rapid și poate oferi în continuare feedback precis. Acest lucru îl face excelent pentru lucrări aerospațiale, militare și alte sarcini grele.

Procesarea semnalului Resolver

Excitare AC

Începeți prin a trimite un semnal AC în resolver. Acest semnal alimentează rezolutorul. Ajută la măsurarea unde se află arborele. Majoritatea sistemelor folosesc excitație programabilă de până la 28 Vrms. Frecvența poate ajunge până la 10 kHz. Puteți vedea intervalele comune de tensiune și frecvență în tabelul de mai jos:

Semnalul AC produce un câmp magnetic în schimbare în interior. Acest câmp permite rezolutorului să detecteze modul în care se mișcă arborele.

Semnale de ieșire

Când arborele se rotește, resolverul dă două semnale de ieșire. Aceste semnale sunt forme de undă sinusoidală și cosinus. Fiecare semnal se schimbă pe măsură ce arborele se mișcă. Puteți utiliza un multimetru setat pe modul de tensiune AC pentru a le verifica. Puneți sondele pe firele sinus și cosinus. Veți vedea schimbarea tensiunii atunci când arborele se rotește.

• Semnalul sinusoidal arată o parte a unghiului arborelui.

• Semnalul cosinus arată o altă parte.

• Ambele semnale vă ajută să găsiți poziția exactă.

Rezolvatorii folosesc aceste semnale pentru că rezistă la zgomot. Unghiul provine din raportul dintre tensiunile sinus și cosinus. Această metodă ajută la blocarea interferențelor externe. Este posibil să obțineți interferențe din cauza căilor electrice sau a zgomotului RF. Designul rezolutorului menține ieșirea constantă.

Calculul poziției

Trebuie să procesați semnalele analogice pentru a obține date digitale de poziție. Procesarea semnalului utilizează mai mulți pași și părți:

Folosiți aceste părți pentru a transforma semnalele analogice sinus și cosinus în date digitale. Acest proces vă permite să cunoașteți foarte bine poziția și viteza arborelui.

Avantaje și provocări

Beneficii în aplicațiile cu motor

Rezolvatorii dau multe lucruri bune pentru controlul motorului. Funcționează bine în locuri cu căldură, praf sau vibrații. Puteți avea încredere în ei pentru a continua să lucreze în locuri dificile. Iată un tabel care enumeră principalele beneficii:

Obțineți și alte beneficii. Designul robust blochează zgomotul EMI. Poate face față vibrațiilor și șocurilor. Unele modele funcționează la temperaturi foarte ridicate, până la 230°C. Tipurile fără perii durează mai mult și necesită mai puțină fixare. Petreceți mai puțin timp reparațiilor, astfel încât sistemul dumneavoastră funcționează mai bine.

Rezolvatorii sunt foarte stabili și puternici. Ei continuă să lucreze chiar și atunci când lucrurile se schimbă rapid. Nu trebuie să vă faceți griji pentru zgomot sau defecțiuni bruște.

Limitări

Rezolvatorii pot avea și unele probleme. Semnalele analogice fac lucrurile mai complicate. Aveți nevoie de instrumente speciale pentru a lucra cu aceste semnale. Acest lucru poate face ca sistemul să coste mai mult și să dureze mai mult până la finalizare. Iată un tabel care arată câteva probleme comune:

Este posibil să aveți probleme și cu firele și cablurile. Diferitele mărci folosesc pinouts și conectori diferite. Acest lucru poate face dificilă conectarea lucrurilor. Trebuie să fiți atenți la problemele lanțului de aprovizionare și să urmați regulile de siguranță, în special în locuri precum UE.

• Cablajul poate fi greu de egalat.

• Cablurile nestandard pot cauza probleme.

• Diferențele de pinout pot încetini lucrurile.

Ar trebui să vă planificați aceste probleme înainte de a începe. Proiectarea și testarea atentă vă ajută să evitați întârzierile și costurile suplimentare.

Puteți vedea cum un resolver transformă mișcarea în semnale. Acest dispozitiv vă ajută să știți unde se află arborele motorului. De asemenea, vă spune cât de repede se mișcă.

• Primești feedback bun în locurile grele.

• Convertoarele de la rezolutor la digital fac rezultatele mai exacte.

• Rezolvatorii sunt utilizați la roboți, servo-uri și motoare mari.

Dacă doriți feedback puternic și exact, utilizați un resolver pentru lucrările cu motor greu.

FAQ

Care este sarcina principală a unui resolver într-un motor?

Un resolver vă spune poziția și viteza exactă a arborelui motorului. Utilizați aceste informații pentru a controla motorul cu mare precizie. Acest lucru ajută mașinile să funcționeze fără probleme și în siguranță.

Puteți folosi un resolver în locuri murdare sau fierbinți?

Da! Puteți folosi un resolver în locuri cu praf, ulei sau căldură mare. Designul puternic îl menține să funcționeze atunci când alți senzori ar putea eșua.

Cum obții date digitale de la un resolver?

Utilizați un convertor resolver-digital (RDC). Acest dispozitiv preia semnalele analogice sinus și cosinus și le transformă în numere digitale. Puteți utiliza apoi aceste numere în sistemul dumneavoastră de control.

Resolverii au nevoie de multă întreținere?

Nu, nu aveți nevoie de multă întreținere. Rezolvatorii nu au perii sau părți fragile. Puteți avea încredere în ele că vor rezista mult timp, chiar și în locurile de muncă grele.