A zgjidhësi ju ndihmon të gjeni se ku është boshti në një motor. Ai kontrollon se si rrotullohet boshti duke parë ndryshimet e fushës magnetike. Kjo pajisje ju tregon saktësisht se ku është boshti dhe sa shpejt lëviz. Inxhinierët e përdorin atë sepse funksionon mirë në sisteme të vështira.
Marrëveshje kryesore
Zgjidhësit ndihmojnë në gjetjen e pozicionit dhe shpejtësisë së një boshti motorik. Ato janë të rëndësishme për kontrollin shumë të mirë të motorëve. Ata mund të punojnë në vende me pluhur, papastërti ose nxehtësi. Kjo i bën ata të mirë për punë të vështira. Zgjidhësit përdorin bashkim induktiv për ta kthyer rrotullimin në sinjale elektrike. Ata japin reagime të qëndrueshme dhe nuk kanë pjesë lëvizëse. Zgjidhësit janë më të saktë dhe zgjasin më shumë se sensorët e tjerë. Por ato mund të jenë më të vështira për t'u vendosur dhe për t'u kujdesur për to. Përdorimi i një zgjidhësi mund të bëjë që sistemet motorike të funksionojnë më mirë dhe të zgjasin më gjatë. Kjo është e dobishme në punë të vështira si hapësira ajrore dhe ushtarake.
Bazat e zgjidhësit
Çfarë është një zgjidhës
Një zgjidhës është një lloj transformator elektrik rrotullues . Njerëzit e përdorin atë për të matur se sa diçka kthehet. Funksionon duke dërguar sinjale elektrike përmes bobinave brenda. Këto mbështjellje janë në dy pjesë kryesore të quajtura stator dhe rotor. Statori ka tre mbështjellje. Njëra është një dredha-dredha ngacmues. Dy janë mbështjellje dyfazore të vendosura në kënde të drejta. Rotori ka spiralen e vet dhe rrotullohet brenda statorit. Kur dërgoni një sinjal në mbështjelljen parësore, ajo krijon një fushë magnetike që ndryshon. Kjo fushë kalon nëpër rotor. Krijon sinjale reagimi. Këto sinjale ju ndihmojnë të gjeni këndin e saktë të boshtit.
Këtu është një tabelë që tregon pjesët kryesore të një zgjidhësi:
Komponenti |
Përshkrimi |
Stator |
Ka tre mbështjellje: një mbështjellje ngacmuese dhe dy mbështjellje dyfazore të quajtura 'x' dhe 'y'. |
Dredha-dredha ngacmues |
Ulet sipër dhe rrotullohet rreth boshtit horizontal për të bërë një transformator rrotullues. |
Pështjellat dyfazore |
Të vendosura në 90 gradë nga njëra-tjetra dhe të mbështjellë në një petëzim. |
Rotor |
Ka një spirale (mbështjellje dytësore) dhe një mbështjellje primare. Eksiton mbështjelljet dyfazore. |
Dredha-dredha primare |
I fiksuar në stator. Ai merr një rrymë elektrike sinusoidale dhe bën rrymë në rotor. |
Sinjalet e reagimit |
Mbështjelljet dyfazore krijojnë rryma kthyese të sinusit dhe kosinusit për të treguar këndin e rotorit. |
Roli në kontrollin e motorit
Zgjidhësit përdoren në sistemet e kontrollit të motorit. Ato ju ndihmojnë të dini pozicionin dhe shpejtësinë e një boshti motorik. Kjo është e rëndësishme për servo motorët që kanë nevojë për kontroll të saktë. Shumë industri përdorin zgjidhës sepse funksionojnë mirë në vende të vështira. Mund t'i gjeni në fabrikat e çelikut, fabrikat e letrës, prodhimin e naftës dhe gazit, motorët e avionëve dhe avionët. Ato gjithashtu ndihmojnë sistemet e kontrollit në automjetet ushtarake. Nëse keni nevojë për reagime të besueshme në vende të vështira, një zgjidhës është një zgjedhje e mirë.
Krahasimi me sensorë të tjerë
Zgjidhësit janë të ndryshëm nga sensorët e tjerë si koduesit ose sensorët e efektit Hall. Zgjidhësit japin saktësi të lartë dhe funksionojnë mirë edhe me pluhur, papastërti ose lagështi. Ata mund të përballojnë temperatura shumë të larta, ndonjëherë mbi 200°C. Koduesit mund të japin saktësi edhe më të imët dhe rezolucion më të lartë. Por koduesit janë më të ndjeshëm ndaj papastërtive dhe kanë nevojë për vende më të pastra. Sensorët e efektit Hall kushtojnë më pak dhe janë më të lehtë për t'u kujdesur për të. Por ato nuk japin të njëjtën saktësi ose zgjasin për aq kohë sa një zgjidhës. Këtu është një tabelë për t'ju ndihmuar të krahasoni:
Lloji i sensorit |
Saktësia |
Besueshmëria |
Qëndrueshmëri në mjedise të vështira |
Toleranca e temperaturës |
Kostoja |
Mirëmbajtja |
Zgjidhësit |
±30 hark-sekonda |
E lartë dhe e qëndrueshme |
E shkëlqyeshme |
Mbi 200°C |
Më e lartë |
E ulët |
Koduesit |
Shumë mirë |
E lartë por e ndjeshme |
E moderuar |
I kufizuar |
Ndryshon |
E moderuar |
Sensorët e efektit të sallës |
E mirë, më pak e saktë |
Zakonisht i besueshëm |
N/A |
N/A |
Më e ulët |
E moderuar |
Si funksionon një zgjidhës
Parimi i bashkimit induktiv
Një zgjidhës funksionon duke përdorur bashkim induktiv. Kjo do të thotë se përdor induksion elektromagnetik për të matur rrotullimin. Kur dërgoni një sinjal AC në mbështjelljen kryesore, ai krijon një fushë magnetike. Rotori rrotullohet brenda statorit. Ky rrotullim ndryshon sa energji shkon në mbështjelljet dytësore. Sasia e energjisë varet nga vendi ku ndodhet rotori. Zgjidhësi përdor këtë ndryshim për të gjetur këndin e boshtit.
Zgjidhësi nuk përdor furça. Kjo e bën atë të zgjasë më shumë dhe ka nevojë për më pak rregullim. Mund ta përdorni në vende të nxehta ose me pluhur. Nuk ka pjesë të dobëta elektronike.
Këtu është një tabelë që tregon se si bashkimi induktiv ndihmon në gjetjen e pozicionit të boshtit:
Aspekti |
Përshkrimi |
Parimi |
Induksioni elektromagnetik mat se sa rrotullohet diçka. |
Komponentët |
Përdor mbështjellje parësore dhe dytësore. |
Funksionaliteti |
Lidhja ndryshon kur rotori lëviz. |
Përdorimi i sinjalit |
Sinjalet në mbështjelljet dytësore tregojnë pozicionin e boshtit. |
Teli primar merr sinjalin AC.
Dredha-dredha dytësore marrin sinjalin.
Pika e rotorit ndryshon se sa energji shkon në sekondarët.
Modulimi i sinusit dhe kosinusit
Zgjidhësi jep dy sinjale: forma valore sinus dhe kosinus. Këto sinjale ndryshojnë ndërsa boshti rrotullohet. Zgjidhësi i bën këto forma valore duke ndryshuar daljen me këndin e rotorit. Kur kontrolloni këto sinjale, mund të gjeni drejtimin dhe pozicionin e boshtit. Sinjali sinus tregon një pjesë të këndit. Sinjali kosinus tregon një pjesë tjetër. Duke përdorur të dyja, mund ta gjeni shumë mirë pozicionin e boshtit.
Zgjidhësi përdor matematikën për të lidhur sinjalet me këndin e rotorit. Kur dërgoni një sinjal sinusoidal në mbështjelljen parësore, mbështjelljet dytësore japin sinjale që zhvendosen me 90 gradë. Këto sinjale ndryshohen nga sinusi dhe kosinusi i këndit të rotorit. Një konvertues zgjidhës në dixhital lexon këto sinjale. Ai përcakton pozicionin dhe shpejtësinë e boshtit.
Përbërësit kryesorë
Një zgjidhës ka disa pjesë të rëndësishme. Secila pjesë bën një punë të veçantë:
Komponenti |
Funksioni |
Ngacmim |
Jep sinjalin AC që fuqizon zgjidhësin. |
Kosinusi |
Dërgon sinjalin e kosinusit bazuar në pikën e rotorit. |
Sine |
Dërgon sinjalin sinus bazuar në pikën e rotorit. |
Stator |
Mban mbështjelljet dhe ndihmon me bashkimin induktiv. |
Rotor |
Rrotullohet për të ndryshuar bashkimin dhe për të ndikuar në sinjalet. |
Dredha-dredha |
Telat e bakrit në stator dhe rotor japin sinjale që tregojnë pozicionin e boshtit. |
Zgjidhësit punojnë mirë për punë të vështira. Dizajni i tyre i fortë dhe mungesa e pjesëve lëvizëse i bëjnë ato të mira për vende të vështira. Do t'i shihni të punojnë në vende me nxehtësi, pluhur dhe lagështi. Zgjidhësi mund të funksionojë shpejt dhe gjithsesi të japë reagime të sakta. Kjo e bën atë të shkëlqyeshëm për hapësirën ajrore, ushtarake dhe punë të tjera të vështira.
Përpunimi i sinjalit të zgjidhësit
Ngacmim AC
Ju filloni duke dërguar një sinjal AC në zgjidhës. Ky sinjal fuqizon zgjidhësin. Ndihmon në matjen e vendndodhjes së boshtit. Shumica e sistemeve përdorin ngacmim të programueshëm deri në 28 Vrms. Frekuenca mund të shkojë deri në 10 kHz. Ju mund të shihni diapazonin e zakonshëm të tensionit dhe frekuencës në tabelën më poshtë:
Gama e tensionit (VL-L) |
Gama e frekuencës (VRMS) |
Gama e frekuencës (kHz) |
2 - 28 |
2 - 115 |
10-20 |
Sinjali AC krijon një fushë magnetike që ndryshon brenda. Kjo fushë i lejon zgjidhësit të kuptojë se si lëviz boshti.
Sinjalet e daljes
Kur boshti rrotullohet, zgjidhësi jep dy sinjale dalëse. Këto sinjale janë forma valore sinus dhe kosinus. Çdo sinjal ndryshon ndërsa boshti lëviz. Ju mund të përdorni një multimetër të vendosur në modalitetin e tensionit AC për t'i kontrolluar ato. Vendosni sondat në telat e sinusit dhe kosinusit. Ju do të shihni ndryshimin e tensionit kur boshti rrotullohet.
Lloji i sinjalit |
Përshkrimi |
Sine |
Në proporcion me sinusin e këndit |
Kosinusi |
Në përpjesëtim me kosinusin e këndit |
Sinjali i sinusit tregon një pjesë të këndit të boshtit.
Sinjali kosinus tregon një pjesë tjetër.
Të dy sinjalet ju ndihmojnë të gjeni pozicionin e saktë.
Zgjidhësit përdorin këto sinjale sepse ato i rezistojnë zhurmës. Këndi vjen nga raporti i tensioneve të sinusit dhe kosinusit. Kjo metodë ndihmon në bllokimin e ndërhyrjeve të jashtme. Mund të merrni ndërhyrje nga shtigjet elektrike ose zhurma RF. Dizajni i zgjidhësit e mban daljen të qëndrueshme.
Llogaritja e pozicionit
Ju duhet të përpunoni sinjalet analoge për të marrë të dhëna dixhitale të pozicionit. Përpunimi i sinjalit përdor disa hapa dhe pjesë:
Komponenti |
Përshkrimi |
Transformatori i izolimit të hyrjes |
Mban sinjalin e hyrjes të ndarë për përpunim më të mirë. |
Konvertuesi dixhital në analog |
Shumëzon hyrjet analoge SIN dhe COS me funksione dixhitale. |
Përforcues përmbledhës |
Kombinon sinjale por mund të ketë harmonikë dhe kuadraturë. |
Demod sinkron i ndjeshëm ndaj fazës. |
Pastron tensionin e gabimit nga dalja. |
Integrues |
Heq gabimin e vonesës nga shpejtësia konstante e boshtit. |
Oscilator i kontrolluar nga tensioni |
Krijon një frekuencë të qëndrueshme për të ndjekur sinjalin e hyrjes. |
Numëruesi lart-poshtë |
Kontrollon polaritetin për të numëruar në cilën drejtim rrotullohet boshti. |
Ndërruesi i fazës dhe katrori i referencës |
Ndihmon demodulatorin të përpunojë saktë sinjalet. |
Ju i përdorni këto pjesë për të kthyer sinjalet analoge të sinusit dhe kosinusit në të dhëna dixhitale. Ky proces ju lejon të dini shumë mirë pozicionin dhe shpejtësinë e boshtit.
Avantazhet dhe Sfidat
Përfitimet në aplikimet motorike
Zgjidhësit japin shumë gjëra të mira për kontrollin e motorit. Ata punojnë mirë në vende me nxehtësi, pluhur ose dridhje. Ju mund t'u besoni atyre që të vazhdojnë të punojnë në vende të vështira. Këtu është një tabelë që rendit përfitimet kryesore:
Avantazhi |
Përshkrimi |
Tolerancë ndaj temperaturës së lartë |
Përballon temperaturat nga -55°C deri në 175°C. |
Qëndrueshmëri në kushte ekstreme |
Nuk ka lidhje direkte elektrike ose mekanike, kështu që funksionon në vende të vështira. |
Rezistenca ndaj ndotësve |
Papastërtia, vaji dhe nxehtësia nuk ndikojnë në performancën e tij. |
Montimi i drejtpërdrejtë në boshtin e motorit |
Jep sinjale të forta dhe të sakta për shpejtësinë dhe pozicionin. |
Aftësia me shpejtësi të lartë |
Mund të matë shpejtësi deri në 90,000 rpm. |
Ju gjithashtu merrni përfitime të tjera. Dizajni i ashpër bllokon zhurmën EMI. Mund të përballojë dridhjet dhe goditjet. Disa modele punojnë në temperatura shumë të larta, deri në 230°C. Llojet pa furça zgjasin më shumë dhe kanë nevojë për më pak fiksim. Ju shpenzoni më pak kohë për riparime, kështu që sistemi juaj funksionon më mirë.
Zgjidhësit janë shumë të qëndrueshëm dhe të fortë. Ata vazhdojnë të punojnë edhe kur gjërat ndryshojnë shpejt. Ju nuk keni nevojë të shqetësoheni për zhurmën ose prishjet e papritura.
Kufizimet
Zgjidhësit mund të kenë gjithashtu disa probleme. Sinjalet analoge i bëjnë gjërat më të komplikuara. Ju nevojiten mjete speciale për të punuar me këto sinjale. Kjo mund të bëjë që sistemi të kushtojë më shumë dhe të marrë më shumë kohë për të përfunduar. Këtu është një tabelë që tregon disa probleme të zakonshme:
Sfida |
Ndikimi në kompleksitetin dhe koston e sistemit |
Efektet parazitare |
Ju duhet të menaxhoni problemet e sinjalit, gjë që e bën dizajnin më të vështirë. |
Produktiviteti i projektuesit |
Ju shpenzoni më shumë kohë në analiza dhe korrigjime, gjë që mund të vonojë projektin tuaj. |
Madhësia në rritje e modeleve analoge |
Sistemet e mëdha analoge kanë nevojë për mjete më të mira, gjë që rrit koston. |
Rritja e vlerave parazitare |
Kohët më të gjata të simulimit dhe ndërveprimet më komplekse e bëjnë dizajnin më të vështirë dhe më të shtrenjtë. |
Ju gjithashtu mund të keni probleme me telat dhe kabllot. Marka të ndryshme përdorin pika dhe lidhëse të ndryshme. Kjo mund ta bëjë të vështirë lidhjen e gjërave. Duhet të keni kujdes për problemet e zinxhirit të furnizimit dhe të ndiqni rregullat e sigurisë, veçanërisht në vende si BE.
Instalimet elektrike mund të jenë të vështira për t'u përputhur.
Kabllot jo standarde mund të shkaktojnë probleme.
Dallimet në pika mund të ngadalësojnë gjërat.
Ju duhet të planifikoni për këto probleme përpara se të filloni. Dizajni dhe testimi i kujdesshëm ju ndihmojnë të shmangni vonesat dhe kostot shtesë.
Ju mund të shihni se si një zgjidhës e kthen lëvizjen në sinjale. Kjo pajisje ju ndihmon të dini se ku ndodhet boshti i motorit. Ai gjithashtu ju tregon se sa shpejt lëviz.
Ju merrni reagime të mira në vende të vështira.
Konvertuesit zgjidhës në dixhital i bëjnë rezultatet më të sakta.
Zgjidhësit përdoren në robotë, servo dhe motorë të mëdhenj.
Avantazhet |
Sfidat |
Punon mirë në vende të vështira |
Ka nevojë për konfigurim të kujdesshëm |
Përballon kushte shumë të vështira |
Kushton më shumë para |
Bllokon zhurmën elektrike |
Ka nevojë për shtrirje të mirë |
Dizajn i thjeshtë, prishet më pak |
Ka nevojë për bashkim të saktë |
Nëse dëshironi reagime të forta dhe të sakta, përdorni një zgjidhës për punët e vështira motorike.
FAQ
Cila është puna kryesore e një zgjidhësi në një motor?
Një zgjidhës ju tregon pozicionin dhe shpejtësinë e saktë të boshtit të motorit. Ju e përdorni këtë informacion për të kontrolluar motorin me saktësi të lartë. Kjo i ndihmon makinat të punojnë pa probleme dhe të sigurta.
A mund të përdorni një zgjidhës në vende të pista ose të nxehta?
po! Mund të përdorni një zgjidhës në vende me pluhur, vaj ose nxehtësi të lartë. Dizajni i fortë e mban atë të funksionojë kur sensorët e tjerë mund të dështojnë.
Si i merrni të dhënat dixhitale nga një zgjidhës?
Ju përdorni një konvertues zgjidhës në dixhital (RDC). Kjo pajisje merr sinjalet analoge të sinusit dhe kosinusit dhe i kthen ato në numra dixhitalë. Më pas mund t'i përdorni këto numra në sistemin tuaj të kontrollit.
A kanë nevojë zgjidhësit shumë mirëmbajtje?
Jo, nuk keni nevojë për shumë mirëmbajtje. Zgjidhësit nuk kanë furça ose pjesë të brishta. Ju mund t'u besoni atyre se do të zgjasin një kohë të gjatë, edhe në punë të vështira.
