Resolvers: velocidade e precisão

Resolvers: velocidade e precisão

A velocidade de um resolver é o número de pares de ciclos elétricos gerados a partir dos enrolamentos de saída em comparação com o número de rotações mecânicas. Em um único resolver de velocidade, um único ciclo elétrico é gerado por rotação mecânica; em um resolver de várias velocidades, mais de um ciclo elétrico é gerado por rotação mecânica.

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Normalmente, a velocidade necessária do resolver é determinada pela aplicação e pelo grau de controle necessário. Os resolvers de várias velocidades fornecem vários ciclos seno / cosseno por rotação mecânica, proporcionando maior precisão. No caso de sistemas mecânicos complexos que medem pequenas mudanças na velocidade, um controle mais rígido é obtido com um resolver de várias velocidades, mas com compensações de custos. No caso de comutação do motor, a velocidade do resolver será determinada pelo número de polos.

Enrolamentos dos resolvers

Um resolver consiste em um enrolamento de entrada (enrolamento primário no rotor) que gira com a carga e um par de enrolamentos de saída fixos (enrolamentos secundários no estator). Os enrolamentos primário e secundário são enrolados com densidades de empacotamento sinusoidalmente variáveis ​​do fio do ímã. Os enrolamentos secundários são posicionados em um deslocamento mecânico de 90 ° um do outro. Eles são conhecidos como enrolamentos seno e cosseno.

Durante a operação, a corrente no enrolamento primário gera um campo magnético que induz tensões nos enrolamentos secundários. A proporção dessas duas tensões secundárias pode ser processada para fornecer o ângulo de rotação do enrolamento primário. Saiba mais sobre a saída geral do resolver.

Resolvers de velocidade única

Em um resolver de velocidade única, uma onda senoidal de sinal de tensão completa e uma onda cosseno completa são geradas a partir dos enrolamentos de saída. Isso significa que um gráfico da tensão de saída em função da posição angular dos enrolamentos seno e cosseno descreve uma onda senoidal completa ou onda cosseno, respectivamente, para cada 360 ° de rotação mecânica do enrolamento e do eixo primário.

Os resolvers de velocidade única são simples e econômicos. Eles são o tipo mais comum de resolver implantado em campo atualmente. São bons ajustes para uso com servomotores, atuadores, robótica etc. Como abrangem apenas 360 ° de rotação elétrica por 360 ° de rotação mecânica, os resolvers de velocidade única fornecem informações de posição absolutas e podem ser usados ​​como codificadores absolutos (junto com um conversor de analógico para digital).

Resolvers de várias velocidades

Um resolver de várias velocidades tem várias voltas para cada 360 ° de rotação mecânica do enrolamento primário. O método histórico para a construção desses tipos de resolvers era monitorar as voltas adicionais mecanicamente usando uma caixa de engrenagens montada entre o motor e o resolver. Um método mais econômico é monitorar eletricamente as voltas adicionais, modificando os enrolamentos.

Em um resolver de várias velocidades, os enrolamentos são enrolados para gerar um número maior de ciclos elétricos. Um resolver de três velocidades, por exemplo, é enrolado para gerar três ondas senoidais completas e três ondas senoidais completas por rotação mecânica. A maior proporção de ciclos elétricos em relação à rotação mecânica ajuda a minimizar os efeitos das fontes de erro mecânico no sistema.

Embora os resolvers de várias velocidades sejam eficazes, o padrão de enrolamento mais complexo aumenta o custo. Como resultado, ele deve ser usado apenas se a melhoria de desempenho for necessária para o aplicativo.

Aplicações dos resolvers

Existem três aplicações principais para resolvers:

  • Feedback da posição
  • Feedback de velocidade
  • Comutação

Resolvers de feedback de posição

As aplicações de medição de posição requerem resolvers de velocidade única. Lembre-se de que uma única rotação do eixo corresponde a uma onda senoidal ou cossenoidal completa. Como resultado, qualquer posição mecânica em 360 ° de rotação corresponde a apenas um valor único para o seno e o cosseno. Isso torna o resolver de uma velocidade equivalente a um codificador absoluto.

Resolvers de feedback de velocidade

As aplicações de velocidade usam resolvers de várias velocidades ou de velocidade única. Algumas aplicações podem funcionar bem com resolvers de velocidade única. Aplicações sensíveis ao desempenho precisam de controle de velocidade mais rígido, no entanto. Na moldagem por injeção, por exemplo, a ondulação de velocidade excessiva cria linhas de malha ou linhas de solda no material, afetando não apenas a aparência, mas a qualidade do produto. No caso de escadas rolantes e elevadores, a oscilação da velocidade introduz movimentos bruscos que afetam negativamente a experiência do passageiro. Os resolvers de várias velocidades oferecem movimento muito mais suave do que os de velocidade única para esses tipos de aplicações.

Resolvers de comutação de motores

Quando especificados corretamente, os resolvers funcionam bem na comutação do motor. Em uma aplicação de motor, a velocidade de um resolver é geralmente especificada para complementar o número de polos do motor. Por exemplo, um resolver de 5 velocidades pode ser emparelhado com um motor de 10 polos. Também é importante combinar o desempenho do dispositivo com os requisitos do aplicativo. Na maioria dos casos, a comutação requer apenas cerca de ± 1 ° de precisão. Exigir feedback bom a 10 minutos de arco aumenta o custo, mas com uma melhoria mínima de desempenho. Se for necessária precisão, a Dynapar e a Harowe oferecem até +/- 2 arcos por minuto.

No entanto, os resolvers podem apenas relatar o desempenho do sistema, não podem melhorar as fontes de erro. Considere um sistema com um motor, caixa de velocidades, conversor resolver-digital e acoplamento. A precisão total do sistema será um somatório dos erros de cada componente. Antes que o requisito de precisão do resolver possa ser determinado, é necessário conhecer os requisitos do sistema e as contribuições de precisão dos outros componentes no sistema.

Os resolvers simples, flexíveis e robustos são boas soluções de feedback para ambientes agressivos. Quer a aplicação seja produção de aço, energia nuclear ou viagens espaciais, o resolver certo pode fazer o trabalho.

Se você estiver procurando por um resolver personalizado, entre em contato conosco e forneceremos uma solução personalizada para sua aplicação.

Sobre a Dynapar

A Dynapar é uma das empresas operacionais da Specialty Product Technologies do Grupo Fortive, do qual também fazem parte a Veeder-RootWest Control SolutionsHengstlerAnderson-NegeleGems Sensors, entre outras. Possui fábricas no Brasil, Estados Unidos e Alemanha.

Conta com assistência técnica local e 1 ano de garantia para todos os produtos. Oferece a mais completa linha de encoders do mercado: incremental, absoluto, senoidal, heavy-duty (robusto).

Seus encoders são dedicados a mercados como energia eólica, área petrolífera e veículos fora da estrada. Experiência, versatilidade e competência para atender sua necessidade de precisão e desempenho.

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