Resolver

Vereinfachter Aufbau eines Resolvers

Der Resolver ist ein rein passives, berührungsloses Messsystem zur Erfassung der Winkellage. In der Technik hat sich der Resolver aufgrund seiner robusten und zuverlässigen Bauweise durchgesetzt.

Aufbau

Der Resolver ist aus folgenden Komponeten aufgebaut:

• Erregerwicklung
• Drehtransformator
• Läuferwicklung
• Messwicklung 1
• Messwicklung 2

Funktionsprinzip

Die Erregerwicklung wird mit einem hochfrequenten Signal (2kHz - 10kHz) angeregt. Mittels Drehtransformator wird das Signal auf den rotierenden Teil des Resolvers übertragen. Die Sekundärwicklung des Drehtransformators versorgt die kurzgeschlossene Läuferwicklung. Aus dem Kurzschlussstrom resultiert ein pulsierendes Magnetfeld, welches die Messwicklungen im Ständer des Resolvers durchsetzt. Durch diesen Vorgang wird in den Messwicklungen eine Spannung induziert. Da die Messwicklungen um 90° versetzt sind, bekommt mann als Ausgangsgröße eine Sinus- und Cosinusspur, die Amplitudenmoduliert sind. Aus der überlagerten Hüllkurve wird das zur Lagebestimmung erforderliche Signal ermittel.

	Das Bild zeigt die hochfrequente Erregerspannung (2kHz - 10kHz) die mittels Drehtransformator in die Läuferwicklung induziert wird.
	Dieser Spannungsverlauf zeigt den amplitudenmodulierten Sinus, der in der ersten Messwicklung im Ständer induziert wird.
	Dieser Spannungsverlauf zeigt den amplitudenmodulierten Cosinus, der in der zweiten, um 90° versetzten Messwicklung im Ständer induziert wird.

Berechnungen

Speisewechselspannung

$U_{E}=A\cdot sin(\omega t)\;$

Scheitelamplituden

$U_{S1}=k\cdot A\cdot sin\alpha \cdot sin(\omega t+\varphi )\;$

$U_{S2}=k\cdot A\cdot cos\alpha \cdot sin(\omega t+\varphi )\;$

Die Ausgangssignale sind amplitudenmoduliert und um 90° phasenverschoben.

Winkelstellung

$\alpha =arctan{\cfrac {U_{S1}}{U_{S2}}}\;$

Definitionen

• $U_{E}\;$ : Speisewechselspannung
• $U_{S1}\;$ : Spannungsamplitude 1
• $U_{S2}\;$ : Spannungsamplitude 2
• $k\;$ : max. Übersetzungsverhältnis zwischen Speise - und induzierte Spannung
• $\varphi \;$ : Phasenverschiebung zwischen Eingangs- und Ausgangssignal
• $\alpha \;$ : Rotorwinkel

Weblinks

servotechnik.de Funktionsprinzip des Resolvers.