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Funcionamento dos componentes utilizados
Tipologia: Trabalhos
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Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- Alunos: Jean Carlos, Vinicius Marcon e Wesley Professor: Daniel Simon Disciplina: Eletrotécnica Turma: EMITAI 17
Luzerna 2018
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- Figura 1: Tacogerador……………………………………………………………………… Figura 2: Encoder Óptico…………………………………………………………………... Figura 3: Discos de resolução de um Encoder ………………………………………….. Figura 4: Sinais Encoder ………………………………………………………………….... Figura 5: Pulsos determinantes do sentido do motor…………………………………… Figura 6: Discos de Encoders Absolutos…………………………………………………. Figura 7: Desenho esquemático de um Resolver ………………………………………..
É objetivo deste trabalho, realizar uma pesquisa sobre Tacogeradores, Encoders e Resolvers , apresentando suas características e funcionamento. Os encoders são utilizados na automação industrial. É um dispositivo eletromecânico, que registra ou reproduz pulsos elétricos, com o movimento
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- apenas fornece um sinal analógico, mas não consegue controlar algum equipamento ou calcular diretamente a velocidade por sí próprio. Ele possui um custo elevado de aquisição e de manutenção em relação a outros dispositivos que têm uma melhor função. Também é um equipamento pesado e produz muito ruído. Figura 1: Tacogerador Fonte: WEG, (2017) Encoder é um equipamento eletromecânico que tem a finalidade de converter movimentos rotativos ou lineares em pulsos elétricos em forma de onda quadrada. Com a utilização de encoder é possível saber distâncias, controlar velocidades, medir ângulos, número de rotações, realizar posicionamentos, rotacionar braços robóticos e etc. É constituído basicamente por um disco com marcações um componente emissor e um componente receptor. Encoders ópticos utilizam um led como componente emissor e um sensor photodetector como componente receptor. Figura 2: Encoder Óptico
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- Fonte: HITECNOLOGIA, (2017) As marcações no discos possuem a funcionalidade de passagem o de bloqueio do feixe de luz do led até o photodetector. Deste modo a partir de que o disco vai girando o photodetector junto com um circuito eletrônico repassa para as saídas do encoder um sinal de onda quadrada, proporcional ao número de marcações do encoder , de acordo com a resolução do mesmo. Logo, a resolução do encoder é o número de marcações presentes no disco do dispositivo, que equivale a quantidade de ondas quadradas, ou clock, gerado em uma volta do encoder. Figura 3: Discos de resolução de um Encoder Fonte: HITECNOLOGIA, (2017) O encoder óptico incremental, o mais comum do mercado, possui 3 sinais de saída: "A", "B" e "O". Com esses sinais adquire-se o ângulo de rotação, o sentido da rotação e o início/fim de uma volta. O sinal A é o sinal principal, que fornece os pulsos (ou clock ) a medida que o encoder gira. O sinal B é equivalente ao sinal A, porém defasado em + ou -90°, cujo objetivo é sinalizar o sentido da rotação, e o sinal O (ou Z ou I) indica o início. Figura 4: Sinais Encoder
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- Fonte: HITECNOLOGIA, (2017) Os resolvers não são mais do que transformadores de alta frequência, onde o seu primário é girante e está situado no rotor do servomotor. Este possui dois secundários em quadratura que se encontram na sua parte estática. Na parte externa, um resolver pode parecer um motor elétrico pequeno que tem um estator e um rotor. No interior, a configuração dos enrolamentos do fio o faz diferente. A parcela do estator do resolver abriga três enrolamentos: um enrolamento do excitador e dois enrolamentos bifásicos (etiquetados geralmente "x" e "y") (caso de um resolver sem escovas). O enrolamento do excitador fica situado no alto, ele é no fato uma bobina de um transformador de giro. Este transformador faz girar o rotor, assim não há nenhuma necessidade para escovas, ou nenhum limite à rotação do rotor. Os dois outros enrolamentos estão no fundo, enrolados em um laminado. São configurados em 90 graus um do outro. O rotor abriga uma bobina, que é o enrolamento secundário do transformador de giro, e um enrolamento primário em um laminado, excitando os dois enrolamentos bifásicos no estator. O enrolamento primário do transformador, unido ao estator, é excitado por uma corrente elétrica senoidal, que pela indução eletromagnética induz uma corrente através dos enrolamentos secundários até o estator. Os dois enrolamentos bifásicos, separados 90° no estator, produzem uma corrente de feedback do seno e do cosseno pelo mesmo processo da indução. Os valores relativos das tensões bifásicas são medidos e usados determinar o ângulo do rotor relativo ao estator. Depois de uma volta completa, os sinais de realimentação repetem suas formas de onda. Figura 7: Desenho esquemático de um Resolver
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- Fonte: Matos (2012) Os resolvers básicos são de dois pólos, significando que a informação angular é o ângulo mecânico do estator. Estes dispositivos podem entregar a posição absoluta do ângulo. Outros tipos de resolver são os multi pólos. Têm o dobro do número de pólos, e assim podem realizar n ciclos. Alguns tipos de resolvers incluem os dois tipos, os enrolamentos dois pólos são usados para a posição absoluta e os enrolamentos multi pólos para a posição exata. Os resolvers de dois pólos podem alcançar a exatidão angular até geralmente aproximadamente +/-5, visto que o resolver multi pólos pode fornecer a exatidão melhor, 10 para os resolvers de 16 pólos, até 1 para os resolvers de 128 pólos. Na prática, o resolver geralmente é montado diretamente num motor elétrico. Os sinais de feedback do resolver são monitorados geralmente para voltas múltiplas por um outro dispositivo. Isto permite a redução engrenada dos conjuntos que estão sendo girados e melhora a exatidão do sistema do resolver. Porque a potência fornecida aos resolvers não produz nenhum trabalho real, as tensões usadas são geralmente baixas (< 24 VAC) para todos os resolvers. Os resolvers projetados para o uso terrestre tendem a ser dirigidos em 50-60 Hz (frequência da rede), quando aqueles para marinho ou o uso aeronáutico tende a se operar em 400 Hz (a frequência do gerador acionado pelos motores). Os robôs tendem a usar umas frequências mais elevadas (5 kHz).
Catarinense – Câmpus Luzerna Avenida Vigário Frei João, 550 - Centro. 89609-000. Luzerna - SC. Fone (49) 3523- tacogerador-manual-portugues-br.pdf>. Acesso em: 04 out. 2018. WIKIPÉDIA. Resolver. Disponível em: . Acesso em: 04 out. 2018.
