Costruzione e cablaggio del resolver: cosa vale la pena sapere?
Il resolver è uno dei sensori di posizione più utilizzati nei sistemi di automazione industriale. Grazie alla sua robustezza, alla semplicità di costruzione e all’elevata precisione di misurazione, è rimasto per anni un componente indispensabile nei servomotori, negli azionamenti CNC o nei sistemi di controllo degli assi.
Nella pratica, la domanda “quanti fili ha un resolver?” si pone spesso durante la diagnostica o l’assemblaggio di un dispositivo, soprattutto in situazioni in cui i fili non sono chiaramente etichettati o l’isolamento è stato danneggiato.
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Come si identificano i fili di un resolver?
Un tipico resolver dal design standard ha 6 fili di segnale, responsabili dell’alimentazione e della trasmissione delle informazioni sulla posizione angolare dell’albero. Nella maggior parte dei casi, i produttori utilizzano uno schema di colori standardizzato per i fili, che facilita l’identificazione e il corretto collegamento del sistema durante l’installazione o l’assistenza.
| Tipo di segnale / avvolgimento | Colore del cavo |
|---|---|
| Eccitazione + | rosso e bianco |
| Eccitazione – | bianco e nero |
| Seno + | giallo |
| Sinus – | blu |
| Cosino + | rosso |
| Cosinus – | nero |
L’identificazione dei singoli avvolgimenti è possibile anche misurando la resistenza elettrica tra le coppie di fili. L’avvolgimento di eccitazione ha un valore di resistenza diverso da quello degli avvolgimenti sin e cos, che a loro volta hanno valori di resistenza simili. In questo modo, il tecnico può identificare facilmente il tipo di avvolgimento anche quando il colore dei fili non è chiaro o è stato danneggiato.
Questa soluzione progettuale garantisce facilità di diagnostica, versatilità dei collegamenti e compatibilità con la maggior parte dei controllori e degli azionamenti industriali.
Come funziona Resolver
Il principio di funzionamento del resolver si basa sul fenomeno dell’induzione elettromagnetica, che permette di determinare l’esatta posizione angolare del rotore rispetto allo statore. Questo sistema converte il movimento rotatorio in segnali elettrici corrispondenti di ampiezza e fase variabili.
Una tensione alternata sinusoidale, solitamente con una frequenza di alcuni o diversi kilohertz (kHz) e un valore compreso tra 3 e 10 V RMS, viene applicata all ‘avvolgimento di eccitazione del resolver. Il campo elettromagnetico generato da questa tensione genera una tensione indotta nell’avvolgimento del rotore.
Il passo successivo consiste nel trasferire questa tensione agli avvolgimenti sinusoidali e coseno del rotore, che a loro volta generano tensioni negli avvolgimenti sinusoidali e coseno dello statore. Le forme d’onda generate sono modulate: hanno una frequenza portante pari alla frequenza della tensione di eccitazione, mentre la forma d’onda modulante dipende dalla velocità dell’albero del motore.
I segnali analogici così ottenuti dagli avvolgimenti dello statore vengono poi indirizzati all’RDC ( Resolver-to-Digital Converter), un convertitore da resolver a digitale, che li converte in dati digitali sulla posizione e sulla velocità corrente.
Grazie a questo principio di funzionamento del resolver, è possibile ottenere informazioni di posizione precise, continue e tolleranti ai guasti, anche in ambienti con forti vibrazioni, alte temperature o polvere – uno dei principali vantaggi del resolver rispetto ad altri tipi di sensori di posizione.
Schema del resolver:
Perché il resolver ha 6 fili?
Il numero di fili del resolver non è una coincidenza: è il risultato del suo design simmetrico e del modo in cui vengono generati i segnali di misura.
- Due fili sono responsabili dell ‘avvolgimento di eccitazione, che alimenta il circuito.
- Altri quattro sono utilizzati per le informazioni sulla posizione angolare – due ciascuno per i segnali sin e cos.
Questa soluzione fornisce:
- continuità di misurazione sull’intero intervallo di rotazione dell’albero,
- nessuna zona morta nella lettura,
- e una maggiore resistenza alle interferenze elettromagnetiche rispetto ai sensori ottici o magnetici.
Applicazione dei resolver nell’industria
I risolutori sono ampiamente utilizzati in molti settori. Si trovano più comunemente in:
- azionamenti per servomotori,
- Sistemi CNC per un posizionamento preciso,
- robot industriali,
- apparecchiature di misura e di prova,
- e nei sistemi aerospaziali e militari dove l’affidabilità è fondamentale.
Grazie alla sua robustezza e al design privo di componenti ottici, il resolver è ideale nei casi in cui gli encoder ottici potrebbero essere danneggiati, ad esempio in ambienti con elevata presenza di polvere, vibrazioni o temperature variabili.
Il Resolver è un sensore di posizione angolare estremamente resistente e preciso, il cui design basato su sei fili di segnale garantisce un funzionamento stabile anche in ambienti industriali difficili.
Grazie alla sua semplicità, all’elaborazione del segnale analogico e all’elevata immunità ai disturbi, i Resolver rimangono indispensabili nei servomotori, negli azionamenti CNC e nelle applicazioni che richiedono un feedback affidabile.
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