80.143.140.4: /* Statorerregung */ Es wurden stilistische Änderungen durchgeführt, es hat aber keine sinngemäße Veränderung stattgefunden.

2023-05-11T17:58:49Z

Statorerregung: Es wurden stilistische Änderungen durchgeführt, es hat aber keine sinngemäße Veränderung stattgefunden.

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{{Begriffsklärungshinweis}}
[[Datei:Вращающийся трансформатор вт-5 кф3.031.052.JPG|thumb|right|Resolver]]
Als '''Resolver''' (engl. für Koordinatenwandler) wird ein elektromagnetischer [[Messumformer]] zur Wandlung der [[Winkel]]lage eines Rotors in eine elektrische Größe bezeichnet. Andere [[Winkellagegeber]] oder Winkelgeber sind zum Beispiel [[Potentiometergeber]], [[Inkrementalgeber]] und [[Absolutwertgeber]].

== Prinzip ==
[[Datei:ResolverPrinzip.png|mini|Prinzip des Winkellagegebers]]
In einem zylindrischen Gehäuse sind zwei um 90° versetzte [[Stator]]wicklungen angeordnet, die einen im Gehäuse gelagerten [[Rotor]] mit der Rotorwicklung umschließen. Die Rotorwicklung wird über [[Schleifring]]e und [[Kohlebürste|Bürsten]] nach außen geführt. Heutige Resolver sind üblicherweise bürstenlos, die Information des Rotors wird induktiv übertragen. Im Gegensatz zu einem [[Inkrementalgeber]] liefert der Resolver innerhalb einer Umdrehung (Polteilung) ein absolutes Winkelsignal und muss daher nach dem Einschalten nicht referenziert werden.

=== Statorerregung ===
Die Statorwicklung S1 wird mit einer [[sinus]]förmigen [[Wechselspannung]] erregt, die Statorwicklung S2 wird mit einer gegenüber S1 um 90° verschobenen sinusförmigen Wechselspannung erregt. Die [[Phasenverschiebung|Phasenlage]] der in der Rotorwicklung [[Elektromagnetische Induktion|induzierten]] [[Elektrische Spannung|Spannung]] hängt von der Stellung des Rotors ab:
* steht der Rotor genau gegenüber der Statorwicklung S1, ist die Phasenlage der Rotorspannung 0°,
* steht der Rotor gegenüber der Statorwicklung S2, ist die Phasenlage der Rotorspannung 90°, und
* steht der Rotor mittig zwischen S1 und S2, ist die Phasenlage der Rotorspannung 45°.

Während einer Umdrehung des Rotors liefert der Winkellagegeber eine Wechselspannung, deren Phasenlage sich von 0° bis 360° dreht. Die Phasenlage der Ausgangsspannung des Rotors in Bezug auf die Erregerspannung an S1 ist also ein Maß für die Winkellage des Rotors.

=== Rotorerregung ===
[[Datei:Resolver-Uebertragungsverhalten.svg|mini|Übertragungsverhalten des Resolvers bei Rotorerregung]]
Alternativ wird die Rotorwicklung R mit einer sinusförmigen Wechselspannung erregt. Die [[Amplitude]]n der in S1 und S2 induzierten Spannungen sind abhängig vom Winkel des Rotors und entsprechen dem [[Sinus]] und [[Kosinus]] der Winkellage des Rotors. Die Winkellage <math>\alpha</math> errechnet sich aus den Amplituden <math>a_1</math> und <math>a_2</math> durch

:<math>\alpha = \arctan \frac{a_1}{a_2}</math>

== Bauformen ==
Neben dem beschriebenen 2-poligen Winkellagegeber gibt es auch mehrpolige Bauformen. Ein 4-poliger Winkellagegeber liefert bei einer Rotorumdrehung eine Phasenverschiebung von 2 × 360°. Differenzialwinkellagegeber haben zwei um 90° versetzte Rotorwicklungen, liefern also zwei um 90° verschobene Ausgangsspannungen.

Bei bürstenlosen Winkellagegebern wird die Rotorspannung durch einen rotierenden Übertrager transformatorisch nach außen übertragen.

Ein induktiver Drehgeber mit drei um 120° versetzten Statorspulen wird [[Drehmelder|Synchro]] genannt.

== Anwendung ==
Das Ausgangssignal des Winkellagegebers kann direkt zur Anzeige mit einem geeigneten Gerät benutzt oder verstärkt oder digitalisiert einem Mess- oder Regelgerät zugeführt werden. Überall wo die Winkellage eines mechanischen Elements interessiert, wurden Winkellagegeber eingesetzt, beispielsweise [[Ruder]]lage bei [[Schiff]]en, Stellung von Steuerelementen in Anlagen der [[Chemie]] und in [[Elektrizitätswerk]]en oder auch als Lagegeber in gesteuerten [[Werkzeugmaschine]]n und [[Industrieroboter]]n. Auch ältere Radargeräte und drehbare Funk- und Rundfunk-Antennen sowie [[elektrische Welle]]n verwendeten Resolver.

Resolver wurden oft von [[Optoelektronik|optoelektronischen]], digitalen Winkellagegebern sowie anderen Inkrementalgebern und Absolutwertgebern abgelöst, behaupten sich dennoch in vielen Anwendungen wie Textilmaschinen, Bergbaumaschinen und Servomotoren als robuste und kostengünstige Lösung. Ein Vorteil der bürstenlosen Resolver ist, dass sie bis auf die Lagerung verschleißfrei arbeiten, während bei einer Optoelektronik immer mit Verschmutzung zu rechnen ist. Bei Anlagen, die lange laufen sollen, kommt auch noch eine begrenzte Lebensdauer der [[LED]]s hinzu.

Die robuste Konstruktion erlaubt es, Resolver auch in flüssigem Stickstoff (−197 °C), im Hochvakuum (bis +200 °C) und in hochradioaktiver Umgebung einzusetzen, also Bereichen, in denen andere Lagegeber versagen.

== Literatur ==
* {{Literatur
|Hrsg=Jerome Kessler
|Titel=Synchro/Resolver Conversion Handbook
|Auflage=5.
|Verlag=Data Device Corporation, Firmenschrift
|Datum=1999
|JahrEA=1974
|Online=[http://www.ddc-web.com/Documents/synhdbk.pdf ddc-web.com]
|Format=PDF
|KBytes=1500
|LCCN=74-77038}}

== Weblinks ==
* [http://www.servotechnik.de/fachwissen/geber/f_beitr_00_403.htm Servotechnik.de]

[[Kategorie:Sensor]]

Resolver - Versionsgeschichte

80.143.140.4: /* Statorerregung */ Es wurden stilistische Änderungen durchgeführt, es hat aber keine sinngemäße Veränderung stattgefunden.