Резольвер (электрический) - Resolver (electrical)

А решатель это тип роторного электрического трансформатор используется для измерения градусов вращения. Это считается аналоговое устройство и имеет цифровые аналоги, такие как цифровой преобразователь, поворотный (или импульсный) энкодер.

Описание

Концепция преобразователя с роторным возбуждением
Возбуждение и отклик ротора

Наиболее распространенным типом резольвера является резольвер бесщеточного передатчика (другие типы описаны в конце). Внешне резольвер такого типа может выглядеть как небольшой электродвигатель имеющий статор и ротор. С внутренней стороны конфигурация обмоток проводов отличает его. Статорная часть резольвера содержит три обмотки: обмотку возбудителя и две двухфазные обмотки (обычно обозначаемые «x» и «y») (в случае бесщеточного резольвера). Обмотка возбудителя расположена сверху; Фактически это катушка поворотного (поворотного) трансформатора. Этот трансформатор индуцирует ток в роторе без прямого электрического соединения, поэтому нет проводов к ротору, ограничивающих его вращение, и нет необходимости в щетках. Две другие обмотки внизу, намотанные на пластину. Они расположены под углом 90 градусов друг к другу. В роторе размещены катушка, которая является вторичной обмоткой поворотного трансформатора, и отдельная первичная обмотка в пластине, возбуждающая две двухфазные обмотки на статоре.

Первичная обмотка трансформатора, прикрепленная к статору, возбуждается синусоидальным электрическим током, который электромагнитная индукция индуцирует ток в роторе. Поскольку эти обмотки расположены на оси резольвера, индуцируется одинаковый ток независимо от его положения. Затем этот ток протекает через другую обмотку ротора, в свою очередь индуцируя ток во вторичных обмотках, а двухфазные обмотки обратно на статор. Две двухфазные обмотки, закрепленные под прямым (90 °) углом друг к другу на статоре, создают синусоидальный и косинусоидальный ток обратной связи. Относительные величины двухфазных напряжений измеряются и используются для определения угла ротора относительно статора. После одного полного оборота сигналы обратной связи повторяют свою форму волны. Это устройство также может быть бесщеточного типа, то есть состоящее только из двух пакетов ламинирования, ротора и статора.

Резольверы могут выполнять очень точное аналоговое преобразование из полярных координат в прямоугольные. Угол вала - это полярный угол, а напряжение возбуждения - это величина. Выходами являются компоненты [x] и [y]. Резольверы с четырехпозиционным ротором могут вращать координаты [x] и [y], при этом положение вала дает желаемый угол поворота.

Резольверы с четырьмя выходными выводами являются обычными вычислительными устройствами синус / косинус. При использовании с электронными усилителями драйвера и обмотками обратной связи, прочно связанными с входными обмотками, их точность повышается, и их можно каскадировать («цепочки резольвера») для вычисления функций с несколькими членами, возможно, с несколькими углами, такими как пистолет (положение) приказы исправлены по крену и тангажу корабля.

Для оценки позиции, преобразователи резольвера в цифровые обычно используются. Они преобразуют синусоидальный и косинусоидальный сигналы в двоичный сигнал (шириной от 10 до 16 бит), который может более легко использоваться контроллером.

Типы

Базовые резольверы являются двухполюсными резольверами, что означает, что угловая информация - это механический угол статора. Эти устройства могут обеспечивать абсолютное угловое положение. Другие типы резольверов - это многополюсные резолверы. У них 2п полюса (п пары полюсов), и, таким образом, может доставить п циклов за один оборот ротора: электрический угол равен п умножить на механический угол. Некоторые типы резольверов включают оба типа, с 2-полюсными обмотками, используемыми для абсолютного положения, и многополюсными обмотками для точного положения. Двухполюсные резольверы обычно могут достигать угловой точности примерно до ± 5 ′, тогда как многополюсные резольверы могут обеспечить лучшую точность, от 10 ′ ′ для 16-полюсных резольверов до даже 1 ′ ′ для 128-полюсных резольверов.

Многополюсные резольверы также могут использоваться для контроля многополюсных электродвигателей. Это устройство можно использовать в любом приложении, в котором требуется точное вращение объекта относительно другого объекта, например, во вращающемся антенна платформа или робот. На практике резольвер обычно монтируется непосредственно на электродвигатель. Сигналы обратной связи резольвера обычно отслеживаются на несколько оборотов другим устройством. Это позволяет уменьшить количество вращающихся узлов и повысить точность системы резольвера.

Поскольку питание, подаваемое на резольверы, не вызывает реальной работы, обычно используются низкие напряжения (<24 В переменного тока) для всех резольверов. Резольверы, предназначенные для наземного использования, обычно работают на частоте 50–60 Гц (частота сети ), в то время как для морского или авиационного использования, как правило, работают на частоте 400 Гц (частота бортового генератора, приводимого в действие двигателями). В аэрокосмических приложениях используется частота от 2930 Гц до 10 кГц при напряжении от 4 В.RMS до 10 ВRMS. Многие из аэрокосмических приложений используются для определения положения привода или моментного двигателя. Системы управления склонны использовать более высокие частоты (5 кГц).

Другие типы преобразователя включают:

Резолверы приемников
Эти резольверы используются противоположно резольверам передатчика (тип, описанный выше). На две двухфазные обмотки подается напряжение, соотношение между синусом и косинусом представляет собой электрический угол. Система вращает ротор, чтобы получить нулевое напряжение в обмотке ротора. В этом положении механический угол ротора равен электрическому углу, приложенному к статору.
Дифференциальные резольверы
Эти типы объединяют две дифазные первичные обмотки в одном из стопок листов, как в приемнике, и две диафазные вторичные обмотки в другом. Отношение электрического угла, создаваемого двумя вторичными обмотками, и другими углами - это вторичный электрический угол, механический угол и первичный электрический угол. Эти типы использовались, например, как аналоговые калькуляторы тригонометрических функций.

Родственный тип также трансольвер, объединяя двухфазную обмотку, такую ​​как резольвер, и трехфазную обмотку, такую ​​как синхронизация.

Смотрите также

внешняя ссылка