Resolver

Resolver

Als Resolver (engl. für Koordinatenwandler) wird ein elektromagnetischer Messumformer zur Wandlung der Winkellage eines Rotors in eine elektrische Größe bezeichnet.

Andere Winkellagegeber oder Winkelgeber sind zum Beispiel Potentiometergeber, Inkrementalgeber und Absolutwertgeber.

Inhaltsverzeichnis

Prinzip

Prinzip des Winkellagegebers

In einem zylindrischen Gehäuse sind zwei um 90° versetzte Statorwicklungen angeordnet, die einen im Gehäuse gelagerten Rotor mit der Rotorwicklung umschließen. Die Rotorwicklung wird über Schleifringe und Bürsten nach außen geführt. Moderne Resolver sind bürstenlos, der Rotor wird induktiv mit der Außenwelt verbunden. Im Gegensatz zu einem Inkrementalgeber liefert der Resolver innerhalb einer Umdrehung (Polteilung) ein absolutes Winkelsignal und muss daher nach dem Einschalten nicht referenziert werden.

Statorerregung

Die Statorwicklung S1 wird mit einer sinusförmigen Wechselspannung erregt; die Statorwicklung S2 wird mit einer gegenüber S1 um 90° verschobenen Wechselspannung erregt. Die Phasenlage der in der Rotorwicklung induzierten Spannung hängt von der Stellung des Rotors ab:

  • steht der Rotor genau gegenüber der Statorwicklung S1, ist die Phasenlage der Rotorspannung 0°,
  • steht der Rotor gegenüber der Statorwicklung S2, ist die Phasenlage der Rotorspannung 90°,
  • steht der Rotor mittig zwischen S1 und S2 ist die Phasenlage der Rotorspannung 45°.

Während einer Umdrehung des Rotors liefert der Winkellagegeber eine Wechselspannung, deren Phasenlage sich von 0° bis 360° dreht. Die Phasenlage der Ausgangsspannung des Rotors in Bezug auf die Erregerspannung an S1 ist also ein Maß für die Winkellage des Rotors.

Rotorerregung

Alternativ wird die Rotorwicklung R mit einer sinusförmigen Wechselspannung erregt. Die Amplituden der in S1 und S2 induzierten Spannungen sind abhängig vom Winkel des Rotors und entsprechen dem Sinus und Kosinus der Winkellage des Rotors. Die Winkellage α errechnet sich aus den Amplituden a1 und a2 durch

\alpha = \arctan \frac{a_1}{a_2}

Bauformen

Neben dem beschriebenen 2-poligen Winkellagegeber gibt es auch mehrpolige Bauformen. Ein 4-poliger Winkellagegeber liefert bei einer Rotorumdrehung eine Phasenverschiebung von 2 × 360°.

Differenzialwinkellagegeber haben zwei um 90° versetzte Rotorwicklungen, liefern also zwei um 90° verschobene Ausgangsspannungen.

Bei bürstenlosen Winkellagegebern wird die Rotorspannung durch einen rotierenden Übertrager transformatorisch nach außen übertragen.

Ein induktiver Drehgeber mit drei um 120° versetzten Statorspulen wird Syncro genannt.

Anwendung

Das Ausgangssignal des Winkellagegebers kann direkt zur Anzeige mit einem geeigneten Gerät benutzt oder verstärkt oder digitalisiert einem Mess- oder Regelgerät zugeführt werden. Überall wo die Winkellage eines mechanischen Elements interessiert, wurden Winkellagegeber eingesetzt, beispielsweise Ruderlage bei Schiffen, Stellung von Steuerelementen in Anlagen der Chemie und in Elektrizitätswerken oder auch als Lagegeber in gesteuerten Werkzeugmaschinen und Industrierobotern.

Auch ältere Radargeräte und drehbare Funk- und Rundfunk-Antennen sowie elektrische Wellen verwendeten Resolver.

Resolver wurden oft von optoelektronischen, digitalen Winkellagegebern sowie anderen Inkrementalgebern und Absolutwertgebern abgelöst, behaupten sich dennoch in vielen Anwendungen wie Textilmaschinen, Bergbaumaschinen und Servomotoren als robuste und kostengünstige Lösung. Ein Vorteil der bürstenlosen Resolver ist, dass sie bis auf die Lagerung verschleißfrei arbeiten, während bei einer Optoelektronik immer mit Verschmutzung zu rechnen ist. Bei Anlagen, die lange laufen sollen, kommt auch noch eine begrenzte Lebensdauer der LEDs hinzu.

Weblinks


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  • resolver — verbo transitivo 1. Hallar (una persona) la solución de [una duda o una dificultad]: El detective resolvió el caso con facilidad. Cuando hayas resuelto el jeroglífico me lo dices. Sinónimo: solucionar. 2 …   Diccionario Salamanca de la Lengua Española

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  • resolver — |ê| v. tr. 1. Dissolver pouco a pouco. 2. Reduzir, mudar, transformar em. 3. Achar a solução de; explicar. 4. Decidir, determinar. 5. Desempatar, terminar a dúvida. 6.  [Medicina] Fazer desaparecer (tumores, inchações, etc.). • v. intr. e pron. 7 …   Dicionário da Língua Portuguesa

  • resolver — (Del lat. resolvĕre; de re, y solvĕre, soltar, desatar). 1. tr. Tomar determinación fija y decisiva. 2. Resumir, epilogar, recapitular. 3. Desatar una dificultad o dar solución a una duda. 4. Hallar la solución de un problema. 5. Deshacer,… …   Diccionario de la lengua española

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  • resolver — v tr (Se conjuga como mover, 2c. Su participio es irregular: resuelto) 1 Encontrar la solución o la respuesta a una duda, problema o dificultad: resolver una operación, resolver un conflicto 2 Decidir, tomar una determinación acerca de algo:… …   Español en México

  • resolver — {{#}}{{LM R34006}}{{〓}} {{ConjR34006}}{{\}}CONJUGACIÓN{{/}}{{SynR34845}} {{[}}resolver{{]}} ‹re·sol·ver› {{《}}▍ v.{{》}} {{<}}1{{>}} Tomar una determinación o inclinarse definitivamente por una opción: • He resuelto comprar un coche nuevo.{{○}}… …   Diccionario de uso del español actual con sinónimos y antónimos

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