Come sostituire un resolver: una guida specializzata basata sulle conoscenze comprovate del servizio di automazione industriale

Il resolver nell’automazione industriale: perché la sua corretta sostituzione è fondamentale?

Il resolver è uno dei componenti chiave dei sistemi di automazione industriale, responsabile della misurazione precisa della posizione e della velocità angolare del motore. Anche se a prima vista sembra un semplice sensore, il suo ruolo nel mantenere la precisione e la stabilità del funzionamento dell’azionamento non può essere sopravvalutato. Se il resolver viene danneggiato o calibrato in modo errato, anche il migliore dei servoazionamenti può avere un malfunzionamento, con conseguente riduzione delle prestazioni dell’intera macchina.

In questa guida – preparata sulla base di anni di esperienza del servizio RGB Elektronika – parliamo di come si presenta una sostituzione professionale del resolver, di quali sono gli errori di installazione più comuni e del perché vale la pena affidare il processo a degli specialisti.

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Divisione dei resolver in base alle configurazioni di avvolgimento

Come sostituire il resolver passo dopo passo?

Quando si lavora con un risolutore, due fasi sono fondamentali:

• diagnosi corretta,
• sostituzione precisa di un resolver difettoso con uno nuovo.

Determinano l’affidabilità dell’intera trasmissione e l’accuratezza della misurazione della posizione dell’albero motore.

Un ‘apparecchiatura diagnostica di alto livello, supportata dall’esperienza dei tecnici del reparto meccanico, è responsabile della diagnosi accurata delle condizioni del resolver. In questo modo è possibile rilevare rapidamente anomalie negli avvolgimenti, nei collegamenti o nei segnali di misura prima che si verifichi un guasto più grave.

La sostituzione di un resolver difettoso è un processo che richiede una conoscenza approfondita della struttura, del principio di funzionamento del resolver e del design del motore elettrico. Gli specialisti di RGB Elektronika hanno sviluppato un metodo innovativo di sostituzione del resolver basato su molti anni di analisi e ricerca.
L’unicità di questa tecnologia risiede nella correlazione dei segnali elettrici del motore, che permette di abbinare perfettamente il nuovo resolver e garantire la massima precisione nel suo funzionamento.

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Parametri del risolutore

Ogni resolver, indipendentemente dal design, ha parametri elettrici e meccanici specifici che ne determinano l’utilizzo in un particolare tipo di azionamento. La scelta del modello appropriato dipende, tra le altre cose, dal numero di poli, dalla tensione di alimentazione e dalla risoluzione di misura.

• Numero di coppie di poli: 1, 2, 3, 4
• Rapporto di trasmissione avvolgimento/tensione: 1:1, 1:2, 1:3, 1:4 (ingresso : uscita)
• Tensione di alimentazione tipica: 4-12 V RMS a 4-10 kHz
• Risoluzione: numero di impulsi per ciclo meccanico (di solito 10-, 12-, 14- o 16-bit)
• Errore di misurazione: maggiore è il numero di poli, minore è l’errore di misurazione complessivo.
• Połączenie resolvera z napędem (standardowa konfiguracja uzwojeń):
  • 2 cavi di alimentazione
  • 4 linee di segnale (trasmissione differenziale di segnali sinusoidali e coseno)

Caratteristiche dei risolutori

Il resolver si distingue per la sua durata e affidabilità anche nelle condizioni industriali più difficili. A differenza dei sensori ottici, è resistente alle vibrazioni, alla sporcizia, alle alte temperature e all’umidità.
Per questo motivo il resolver viene utilizzato nei servoazionamenti, nei motori CNC, nelle pompe idrauliche, nei compressori, nelle turbine o nei sistemi aerospaziali: ovunque contino precisione e affidabilità.

• Ampio intervallo di temperature operative: da circa -50°C a +155°C
• Compensazione della temperatura (disponibile su serie selezionate di resolver)
• Elevata resistenza alle condizioni ambientali: vibrazioni, urti, umidità
• Possibilità di funzionamento ad alta velocità: fino a 10.000 giri/min.
• Alta affidabilità e lunga durata
• Misura di posizione assoluta senza supporto di tensione di alimentazione
• Trasmissione del segnale a lunga distanza senza perdita di qualità di misurazione
• Design compatto per una facile integrazione nella macchina

Errori di installazione del resolver

Gli errori più comuni di installazione del resolver:

• Rotore del resolver disallineato rispetto allo statore,
• Orientamento errato dello statore o del rotore (montaggio inverso dei componenti),
• Incastro lento tra il rotore del resolver e l’albero del motore,
• Posizionamento errato dei pin del cavo resolver nella presa del segnale del motore,
• Danneggiamento degli avvolgimenti del resolver durante l’assemblaggio.

Se il rotore e lo statore del resolver sono montati in modo errato, l’accuratezza dell’intero sistema di misura si deteriora. Ciò può essere dovuto a un montaggio eccentrico del rotore rispetto allo statore o a un offset assiale tra questi componenti.

Di seguito sono riportati alcuni esempi di situazioni in cui il rotore del resolver è stato allineato in modo errato allo statore, con conseguenti letture errate della posizione e una diminuzione della precisione della misurazione.

Rotore correttamente allineato allo statore del resolver:

Rotore disallineato rispetto allo statore del resolver:

Spostamento assiale

Offset angolare

Spostamento radiale

Esempi di analisi con EA

Risolutore efficiente

Forma d’onda temporale dei segnali del resolver: tensione di eccitazione e forma d’onda modulata dei segnali seno e coseno – resolver efficiente.

Segnale sin resolver difettoso

Forma d’onda temporale dei segnali del resolver: tensione di eccitazione e forma d’onda modulata dei segnali seno e coseno – segnale sin resolver difettoso.

Il resolver come componente affidabile dei sistemi di automazione industriale

Il Resolver è un sensore di posizione estremamente preciso e robusto che, grazie al suo design semplice ma intelligente, è adatto alle condizioni operative più difficili. Il suo funzionamento basato sull’induzione elettromagnetica garantisce stabilità di misura, immunità al rumore e durata che i sistemi ottici più sensibili non possono offrire.

Grazie a caratteristiche come l’ampio intervallo di temperatura operativa, l’elevata resistenza meccanica o l’assoluta precisione di misurazione, i resolver sono utilizzati in numerosi campi dell’automazione, dai servoazionamenti ai sistemi CNC, dalla robotica alle macchine industriali ad alta velocità.

Un corretto assemblaggio, un’adeguata calibrazione e la conoscenza dei principi di funzionamento del resolver consentono di sfruttare appieno il suo potenziale come sensore di posizione, velocità e commutazione. In combinazione con i moderni RDC (convertitori resolver-digitali), questo sistema è la base per un controllo preciso del movimento nell’automazione industriale.

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