Bộ phân giải hoạt động như thế nào trong động cơ?

MỘT bộ phân giải giúp bạn tìm vị trí trục trong động cơ. Nó kiểm tra trục quay như thế nào bằng cách xem xét sự thay đổi từ trường. Thiết bị này cho bạn biết chính xác trục ở đâu và tốc độ di chuyển của nó. Các kỹ sư sử dụng nó vì nó hoạt động tốt trong các hệ thống cứng rắn.

Bài học chính

• Bộ giải quyết giúp tìm vị trí và tốc độ của trục động cơ. Chúng rất quan trọng để điều khiển động cơ rất tốt. Chúng có thể làm việc ở những nơi có bụi, bẩn hoặc nóng. Điều này làm cho họ phù hợp với những công việc khó khăn. Bộ giải quyết sử dụng khớp nối cảm ứng để biến chuyển động quay thành tín hiệu điện. Chúng đưa ra phản hồi ổn định và không có bộ phận chuyển động. Bộ giải quyết chính xác hơn và tồn tại lâu hơn các cảm biến khác. Nhưng chúng có thể khó thiết lập và chăm sóc hơn. Sử dụng bộ phân giải có thể làm cho hệ thống động cơ hoạt động tốt hơn và tồn tại lâu hơn. Điều này rất hữu ích trong các công việc khó khăn như hàng không vũ trụ và quân sự.

Thông tin cơ bản về Trình giải quyết

Trình giải quyết là gì

Trình giải quyết là một loại máy biến áp điện quay . Mọi người sử dụng nó để đo xem một cái gì đó quay bao nhiêu. Nó hoạt động bằng cách gửi tín hiệu điện qua cuộn dây bên trong. Những cuộn dây này nằm trên hai bộ phận chính gọi là stato và rôto. Stator có ba cuộn dây. Một là cuộn dây kích thích. Hai cuộn dây hai pha được đặt vuông góc. Rôto có cuộn dây riêng và quay bên trong stato. Khi bạn gửi tín hiệu vào cuộn sơ cấp, nó sẽ tạo ra một từ trường thay đổi. Trường này đi qua rôto. Nó tạo ra tín hiệu phản hồi. Những tín hiệu này giúp bạn tìm ra góc chính xác của trục.

Đây là bảng hiển thị các phần chính của trình phân giải:

Vai trò trong điều khiển động cơ

Bộ giải quyết được sử dụng trong các hệ thống điều khiển động cơ. Chúng giúp bạn biết vị trí và tốc độ của trục động cơ. Điều này rất quan trọng đối với động cơ servo cần điều khiển chính xác. Nhiều ngành công nghiệp sử dụng máy phân giải vì chúng hoạt động tốt ở những nơi khó khăn. Bạn có thể tìm thấy chúng trong các nhà máy thép, nhà máy giấy, sản xuất dầu khí, động cơ phản lực và máy bay. Họ cũng giúp kiểm soát các hệ thống trong xe quân sự. Nếu bạn cần phản hồi đáng tin cậy ở những nơi khắc nghiệt, người giải quyết là một lựa chọn tốt.

So sánh với các cảm biến khác

Bộ giải quyết khác với các cảm biến khác như bộ mã hóa hoặc cảm biến hiệu ứng Hall. Bộ phân giải cho độ chính xác cao và hoạt động tốt ngay cả với bụi bẩn hoặc hơi ẩm. Chúng có thể chịu được nhiệt độ rất cao, đôi khi trên 200°C. Bộ mã hóa có thể cho độ chính xác cao hơn và độ phân giải cao hơn. Nhưng bộ mã hóa nhạy cảm hơn với bụi bẩn và cần những nơi sạch sẽ hơn. Cảm biến hiệu ứng Hall có chi phí thấp hơn và dễ chăm sóc hơn. Nhưng chúng không mang lại độ chính xác tương tự hoặc tồn tại lâu như một bộ phân giải. Dưới đây là bảng giúp bạn so sánh:

Loại cảm biến	Sự chính xác	Độ tin cậy	Độ bền trong môi trường khắc nghiệt	Dung sai nhiệt độ	Trị giá	BẢO TRÌ
Trình giải quyết	±30 giây cung	Cao và nhất quán	Xuất sắc	Trên 200°C	Cao hơn	Thấp
Bộ mã hóa	Rất ổn	Cao nhưng nhạy cảm	Vừa phải	Giới hạn	Khác nhau	Vừa phải
Cảm biến hiệu ứng Hall	Tốt, ít chính xác hơn	Thường đáng tin cậy	không áp dụng	không áp dụng	Thấp hơn	Vừa phải

Cách thức hoạt động của Trình giải quyết

Nguyên lý ghép cảm ứng

Bộ phân giải hoạt động bằng cách sử dụng khớp nối quy nạp. Điều này có nghĩa là nó sử dụng cảm ứng điện từ để đo chuyển động quay. Khi bạn gửi tín hiệu AC đến cuộn sơ cấp, nó sẽ tạo ra một từ trường. Rôto quay bên trong stato. Quá trình quay này làm thay đổi lượng năng lượng truyền vào cuộn dây thứ cấp. Lượng năng lượng phụ thuộc vào vị trí của rôto. Bộ giải quyết sử dụng thay đổi này để tìm góc trục.

Trình giải quyết không sử dụng bút vẽ. Điều này làm cho nó tồn tại lâu hơn và cần ít sửa chữa hơn. Bạn có thể sử dụng nó ở những nơi nóng hoặc bụi bặm. Nó không có bộ phận điện tử yếu.

Dưới đây là bảng cho thấy khớp nối cảm ứng giúp tìm vị trí trục như thế nào:

• Dây chính nhận tín hiệu AC.

• Cuộn dây thứ cấp nhận tín hiệu.

• Vị trí của rôto thay đổi lượng năng lượng truyền vào các bộ phận thứ cấp.

Điều chế sin và cosine

Bộ phân giải đưa ra hai tín hiệu: dạng sóng sin và cosin. Những tín hiệu này thay đổi khi trục quay. Bộ phân giải tạo ra các dạng sóng này bằng cách thay đổi đầu ra theo góc của rôto. Khi bạn kiểm tra các tín hiệu này, bạn có thể tìm thấy hướng và vị trí của trục. Tín hiệu sin hiển thị một phần của góc. Tín hiệu cosin cho thấy một phần khác. Bằng cách sử dụng cả hai, bạn có thể tìm thấy vị trí của trục rất tốt.

Trình phân giải sử dụng toán học để liên kết các tín hiệu với góc rôto. Khi bạn gửi tín hiệu hình sin đến cuộn sơ cấp, cuộn thứ cấp sẽ tạo ra tín hiệu dịch chuyển 90 độ. Các tín hiệu này được thay đổi bởi sin và cosin của góc rôto. Bộ chuyển đổi từ bộ phân giải sang số sẽ đọc các tín hiệu này. Nó tìm ra vị trí và tốc độ của trục.

Thành phần chính

Trình phân giải có một số phần quan trọng. Mỗi bộ phận thực hiện một công việc đặc biệt:

Trình giải quyết hoạt động tốt cho các công việc khó khăn. Thiết kế chắc chắn và không có bộ phận chuyển động giúp chúng hoạt động tốt ở những nơi khắc nghiệt. Bạn sẽ thấy chúng hoạt động ở những nơi có nhiệt độ cao, bụi và ẩm. Trình giải quyết có thể chạy nhanh và vẫn đưa ra phản hồi chính xác. Điều này làm cho nó trở nên tuyệt vời cho ngành hàng không vũ trụ, quân sự và các công việc khó khăn khác.

Xử lý tín hiệu của bộ giải quyết

Kích thích AC

Bạn bắt đầu bằng cách gửi tín hiệu AC vào bộ phân giải. Tín hiệu này cấp nguồn cho bộ phân giải. Nó giúp đo vị trí của trục. Hầu hết các hệ thống sử dụng kích thích có thể lập trình lên tới 28Vrms. Tần số có thể lên tới 10kHz. Bạn có thể thấy các dải điện áp và tần số phổ biến trong bảng dưới đây:

Tín hiệu AC tạo ra từ trường thay đổi bên trong. Trường này cho phép bộ phân giải cảm nhận được trục di chuyển như thế nào.

Tín hiệu đầu ra

Khi trục quay, bộ phân giải sẽ đưa ra hai tín hiệu đầu ra. Các tín hiệu này có dạng sóng sin và cosine. Mỗi tín hiệu thay đổi khi trục di chuyển. Bạn có thể sử dụng đồng hồ vạn năng đặt ở chế độ điện áp xoay chiều để kiểm tra chúng. Đặt đầu dò vào dây hình sin và cosin. Bạn sẽ thấy điện áp thay đổi khi trục quay.

• Tín hiệu sin hiển thị một phần góc của trục.

• Tín hiệu cosin cho thấy một phần khác.

• Cả hai tín hiệu đều giúp bạn tìm được vị trí chính xác.

Bộ phân giải sử dụng các tín hiệu này vì chúng chống nhiễu. Góc xuất phát từ tỷ lệ điện áp sin và cosin. Phương pháp này giúp ngăn chặn sự can thiệp từ bên ngoài. Bạn có thể bị nhiễu từ các đường dẫn điện hoặc nhiễu RF. Thiết kế của bộ phân giải giữ cho đầu ra ổn định.

Tính toán vị thế

Bạn cần xử lý tín hiệu tương tự để lấy dữ liệu vị trí kỹ thuật số. Xử lý tín hiệu sử dụng một số bước và các bộ phận:

Bạn sử dụng những phần này để biến tín hiệu sin và cosin tương tự thành dữ liệu số. Quá trình này cho phép bạn biết rất rõ vị trí và tốc độ của trục.

Ưu điểm và thách thức

Lợi ích trong ứng dụng động cơ

Bộ giải quyết mang lại nhiều điều tốt cho việc điều khiển động cơ. Chúng hoạt động tốt ở những nơi có nhiệt độ, bụi hoặc rung động. Bạn có thể tin tưởng họ sẽ tiếp tục làm việc ở những thời điểm khó khăn. Dưới đây là bảng liệt kê các lợi ích chính:

Bạn cũng nhận được những lợi ích khác. Thiết kế chắc chắn ngăn chặn tiếng ồn EMI. Nó có thể xử lý rung động và sốc. Một số model hoạt động ở nhiệt độ rất cao, lên tới 230°C. Các loại không chổi than tồn tại lâu hơn và cần sửa chữa ít hơn. Bạn dành ít thời gian hơn cho việc sửa chữa, do đó hệ thống của bạn hoạt động tốt hơn.

Bộ giải quyết rất ổn định và mạnh mẽ. Họ tiếp tục làm việc ngay cả khi mọi thứ thay đổi nhanh chóng. Bạn không cần phải lo lắng về tiếng ồn hoặc sự cố đột ngột.

Hạn chế

Người giải quyết cũng có thể có một số vấn đề. Các tín hiệu tương tự làm cho mọi thứ phức tạp hơn. Bạn cần các công cụ đặc biệt để làm việc với những tín hiệu này. Điều này có thể làm cho hệ thống tốn nhiều chi phí hơn và mất nhiều thời gian hơn để hoàn thành. Dưới đây là bảng hiển thị một số vấn đề phổ biến:

Bạn cũng có thể gặp rắc rối với dây và cáp. Các thương hiệu khác nhau sử dụng sơ đồ chân và đầu nối khác nhau. Điều này có thể gây khó khăn cho việc kết nối mọi thứ. Bạn cần đề phòng các vấn đề về chuỗi cung ứng và tuân thủ các quy tắc an toàn, đặc biệt là ở những nơi như EU.

• Hệ thống dây điện có thể khó kết hợp.

• Cáp không chuẩn có thể gây rắc rối.

• Sự khác biệt về sơ đồ chân có thể làm mọi thứ chậm lại.

Bạn nên lập kế hoạch cho những vấn đề này trước khi bắt đầu. Thiết kế và thử nghiệm cẩn thận giúp bạn tránh được sự chậm trễ và chi phí phát sinh.

Bạn có thể thấy cách trình phân giải chuyển chuyển động thành tín hiệu. Thiết bị này giúp bạn biết trục động cơ ở đâu. Nó cũng cho bạn biết nó di chuyển nhanh như thế nào.

• Bạn nhận được phản hồi tốt ở những nơi khó khăn.

• Bộ chuyển đổi từ bộ giải quyết sang số giúp kết quả chính xác hơn.

• Bộ giải quyết được sử dụng trong robot, động cơ servo và động cơ lớn.

Nếu bạn muốn phản hồi mạnh mẽ và chính xác, hãy sử dụng trình phân giải cho các công việc vận động khó.

Câu hỏi thường gặp

Công việc chính của bộ phân giải trong động cơ là gì?

Bộ phân giải cho bạn biết vị trí và tốc độ chính xác của trục động cơ. Bạn sử dụng thông tin này để điều khiển động cơ với độ chính xác cao. Điều này giúp máy móc hoạt động trơn tru và an toàn.

Bạn có thể sử dụng máy phân giải ở những nơi bẩn hoặc nóng không?

Đúng! Bạn có thể sử dụng máy phân giải ở những nơi có bụi, dầu hoặc nhiệt độ cao. Thiết kế chắc chắn giúp nó hoạt động khi các cảm biến khác có thể bị hỏng.

Làm thế nào để bạn có được dữ liệu kỹ thuật số từ một trình phân giải?

Bạn sử dụng bộ chuyển đổi độ phân giải sang kỹ thuật số (RDC). Thiết bị này lấy tín hiệu sin và cos tương tự và biến chúng thành số kỹ thuật số. Sau đó, bạn có thể sử dụng những con số này trong hệ thống điều khiển của mình.

Người giải quyết có cần bảo trì nhiều không?

Không, bạn không cần bảo trì nhiều. Bộ giải quyết không có chổi hoặc bộ phận dễ vỡ. Bạn có thể tin tưởng chúng sẽ tồn tại lâu dài, ngay cả trong những công việc khó khăn.