Резольвер (resolver) — это электромеханическое устройство, которое преобразует угловое положение вала в электрические сигналы и часто используется как датчик положения и скорости в электроприводах, роботах и станках с ЧПУ. По сути, это разновидность вращающегося трансформатора с обмотками синуса и косинуса. энциклопедия «Wikipedia»

Резольвер

Определение резольвера

В промышленной автоматике резольвер определяют как электромагнитный преобразователь, который служит для обратной связи по скорости или положению в различных приводах и сервосистемах. Он состоит из статора и ротора с обмотками, между которыми передаётся энергия через переменное магнитное поле.

Вращающийся трансформатор (резольвер) — это машина, предназначенная для преобразования угла поворота в электрическое напряжение, амплитуда которого пропорциональна или является функцией (чаще всего синусом или косинусом) этого угла.

Именно за способность формировать синусные и косинусные сигналы резольвер ещё называют аналоговым генератором тригонометрических функций.

Принцип работы

Статор резольвера содержит обмотки, создающие переменное магнитное поле при подаче синусоидального напряжения возбуждения. Ротор с обмоткой вращается вместе с валом двигателя или механизма и изменяет распределение поля.

На выходных (статорных) обмотках формируются два аналоговых сигнала — условно sin и cos угла поворота вала. Каждое положение ротора даёт уникальное соотношение этих сигналов, поэтому электроника может вычислить фактический угол и, при необходимости, скорость вращения.

Таким образом, резольвер:

• генерирует пару синусоидальных напряжений, зависящих от угла;
• обеспечивает абсолютное положение в пределах одного оборота вала;
• может работать в тяжёлых условиях — при вибрациях, пыли, высокой температуре.56]

Резольвер и энкодер: в чём разница

В системах обратной связи часто сравнивают два типа датчиков — резольвер и энкодер (encoder). Энкодер можно условно назвать «цифровым» датчиком, а резольвер — «аналоговым».

Энкодер (encoder) кратко

Энкодер создаёт цифровые импульсы или код, по которым электроника восстанавливает положение или скорость. Оптические и магнитные энкодеры широко применяются в приводах с высокой точностью и простым подключением (обычно от источника постоянного напряжения).

Основные отличия

• Тип сигнала: энкодер выдаёт цифровые импульсы (incremental или absolute), резольвер — аналоговые синус и косинус, которые затем можно оцифровать интерфейсной платой.
• Питание: энкодер питается от постоянного напряжения, резольвер требует синусоидального возбуждения переменным током.
• Надёжность: конструкция резольвера проще и ближе к небольшому трансформатору/двигателю, поэтому он устойчив к температуре, вибрации и загрязнениям; оптический энкодер более чувствителен к пыли и ударам.
• Точность и удобство: энкодер сразу даёт цифровую позицию, с ним проще работать контроллеру; резольвер требует дополнительной электроники, но обеспечивает высокую помехоустойчивость и надёжность в тяжёлых условиях.

Где применяют резольверы

Благодаря прочной конструкции и устойчивости к помехам, резольверы используют там, где важны надёжность и работоспособность в сложной среде:56]

• промышленные сервоприводы и электроприводы;
• робототехника и манипуляторы;
• авиационная и военная техника;
• станки с ЧПУ и тяжёлые механизмы;
• автомобильные электроприводы (например, в электромобилях);
• системы, работающие при сильной вибрации, пыли, перепадах температур.

Резольвер в робототехнике

В робототехнике резольверы ставят на оси манипуляторов и приводов, когда требуется:

• надёжный контроль угла и скорости даже при ударных нагрузках и вибрации;
• устойчивость к помехам от мощных приводов и силовой электроники;
• работа в условиях пыли, влаги или повышенной температуры, где оптический энкодер может быстро выйти из строя.

В более «чистых» и компактных сервоприводах чаще применяют энкодеры, но в тяжёлых промышленных и транспортных роботах резольвер по-прежнему остаётся важным и востребованным датчиком.