Methoden zur Fehlerbehebung bei Resolver-Rückkopplungsanomalien in Vakuum-Servomotoren
Problembeschreibung
Wenn der Servomotor korrekt verdrahtet ist, dreht er sich nicht und es wird keine Rückmeldung in der Servotronix-Software angezeigt.
Schlüsselwörter
Servomotor; Resolver; Rückkopplung; Encoder-Alarm; Positionsverlust; Resolver-Signalverlust
Ursachenanalyse
Ein Resolver ist ein elektromagnetischer Sensor zur Messung der Winkelverschiebung und Winkelgeschwindigkeit eines rotierenden Objekts. Er besteht aus einem Stator und einem Rotor; typischerweise ist der Rotor an der Motorwelle befestigt und dreht sich mit ihr.
Die Statorwicklung des Resolvers dient als Primärseite eines Transformators und empfängt die Erregerspannung. Die Rotorwicklung fungiert als Sekundärseite und erzeugt durch elektrische Resonanz und magnetische Kopplung eine induzierte Spannung. Die Amplitude der Ausgangsspannung der Rotorwicklung variiert sinus- oder kosinusförmig mit dem Rotorwinkel. Durch Umwandlung des Ausgangssignals mittels eines Analog-Digital-Wandlers und Berechnung des Arkustangens lässt sich die aktuelle Winkelverschiebung des Rotors ermitteln; die Ableitung der Winkelverschiebung nach der Zeit ergibt die Drehzahl.
Stellen Sie den Motor während der Inbetriebnahme auf einen Tisch oder vermeiden Sie, ihn an der Last zu fixieren. Beobachten Sie die Encoderposition in der Softwareoberfläche des Antriebs, während Sie die Motorwelle manuell drehen. Bei einer vollen Umdrehung vorwärts und rückwärts sollte sich die Encoderposition in der Softwareoberfläche um 65.536 erhöhen bzw. verringern (einige Antriebe verwenden je nach Dekodierungsauflösung 4.096 oder 16.384).
Bleibt die Position des Encoders in der Softwareschnittstelle unverändert oder ändert sie sich unregelmäßig, sollten Verdrahtungsfehler in Betracht gezogen werden. Zwei Möglichkeiten sind:
- Falsche Resolververdrahtung
Der Resolver benötigt sechs Drähte: Sine+, Sine-, Cosine+, Cosine-, Reference+ und Reference-. Bei Verwendung eines Steckverbinders für die Durchführung geht die Rückkopplungsinformation verloren, und der Motor dreht sich nicht, wenn die Lötreihenfolge nicht der vorgegebenen Pinbelegung entspricht. Für Anwendungen mit Vakuum-Servomotoren, die hohen und niedrigen Temperaturen standhalten, ist eine Hochtemperatur-Befestigung erforderlich. Vakuum-ServomotorBei Tieftemperatur-Vakuumservomotoren, Tieftemperatur-Vakuumservomotoren oder Ultrahochtemperatur-Vakuumservomotoren ist die korrekte Verdrahtung des Resolvers besonders wichtig, da diese extremen Umgebungen keinen Spielraum für Signalfehler lassen.
- Resolver-Drähte nicht richtig angeschlossen
Beim Löten können schlechte Verbindungen zu lockerem oder zeitweise unterbrochenem Kontakt führen. Alternativ können die Resolverdrähte während des Motorbetriebs brechen – beispielsweise durch Einwirkung hoher Temperaturen.
Lösungen
- Schrauben Sie zunächst den Stecker ab und prüfen Sie, ob Drähte beschädigt sind. Falls ein Draht beschädigt ist, löten Sie ihn nach. Damit ist das Problem behoben.
- Falls keine Kabelbrüche gefunden werden, verwenden Sie ein Multimeter.
Wie im Diagramm dargestellt:
Die von unserem Unternehmen verwendete Pinbelegung des Resolversignals ist wie folgt:
- Gelb/Blaues Paar: Sünde
- Rot/Schwarzes Paar: cos
- Grün/Weißes Paar: siehe Referenz
Stellen Sie das Multimeter auf Ohm-Modus ein und führen Sie die folgenden Messungen durch:
- Messen Sie das rot/schwarze Adernpaar: Der Widerstand sollte ungefähr 60 Ω betragen.
- Messen Sie das grün/weiße Adernpaar: Der Widerstand sollte ungefähr 30 Ω betragen.
- Messen Sie das gelb/blaue Adernpaar: Der Widerstand sollte ungefähr 60 Ω betragen.
Weichen die Messwerte voneinander ab, ist die Verkabelung fehlerhaft. Verdrahten Sie die Leitungen gemäß unserer vorgegebenen Pinbelegung neu.
Es wird empfohlen, die Messungen von der Antriebsanschlussseite aus durchzuführen, um die Integrität der Verkabelung gründlich zu überprüfen.
Bei der Arbeit mit Spezialmotoren wie Reinraum-Vakuumservomotoren, Hochvakuum-Präzisionsservomotoren, Vakuumservomotoren mit geringer Ausgasung, Halbleiter-Reinraumservomotoren, Servomotoren mit extremer Temperaturbeständigkeit, Reinraum-Vakuumservomotoren der Klasse 1000, Reinraum-Vakuumservomotoren der Klasse 100, ölfreien Vakuumservomotoren, Ultrahochvakuum-(UHV)-Servomotoren oder Vakuumservomotoren zur Vermeidung von Partikelkontaminationen ist eine sorgfältige Überprüfung der Resolververdrahtung und -abschirmung unerlässlich, um eine zuverlässige Rückmeldung und Positioniergenauigkeit zu gewährleisten.
