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CHIHAI: Seu fabricante profissional de motores codificadores!

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Shenzhen Chihai Motor Co., Ltd., fundada em 2002, é umafabricante profissional de motores micro CC e motores de redução CC. Nosso negócio começou com micromotor e depois desenvolveu várias séries de motores de desaceleração DC.

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O que é um motor codificador?

 

 

Encoders de motor são codificadores rotativos adaptados para fornecer informações sobre a velocidade e/ou posição do eixo de um motor elétrico. Assim como os codificadores rotativos em geral, os codificadores de motores são mais comumente magnéticos ou ópticos e produzem sinais incrementais ou absolutos.

Benefícios do uso do motor codificador

 

 

CHP-20GP-180 Dc Planetary Gear Motor

Verificação de posição

Quando empurrado além de seus limites, um motor de passo irá parar antes de atingir o ponto final. Este evento normalmente ocorre quando os motores não são especificados adequadamente para aplicações de alto ciclo. Um codificador pode fornecer feedback de posição no final do perfil de movimento, indicando se o motor de passo parou antes de atingir a posição final. O controlador compara as contagens do codificador que definem a posição real do motor com a posição alvo do motor no final de um movimento para determinar se há alguma diferença. Se as contagens do codificador não corresponderem à posição real do motor, um movimento corretivo ou perfil de movimento será calculado e executado.
A verificação de posição utiliza o algoritmo mais simples e é realizada utilizando o controlador ou microprocessador mais básico; no entanto, esta função requer aguardar a conclusão do perfil de movimento antes de fazer cálculos e correções. Como resultado, os operadores podem esperar muito tempo antes de executar o movimento corretivo. A verificação de posição é ideal para aplicações de baixo ciclo e baixo volume, como em ambientes de teste ou laboratório, ou operações com processos manuais onde o tempo de ciclo não é um problema.

Detecção de estol

A detecção de travamento notifica o usuário/sistema/máquina assim que ocorre um travamento do motor, eliminando a incerteza se o motor atingiu ou não sua posição alvo. Uma função mais avançada que a verificação de posição, a detecção de travamento permite que o controlador compare os registros das contagens do codificador e a posição alvo do motor de forma contínua, em vez de apenas no final do movimento. A comparação é executada continuamente em segundo plano. Como resultado, a condição de travamento é detectada imediatamente, sem esperar que o motor complete um ciclo vazio, de modo que os movimentos corretivos sejam executados mais rapidamente.

 

Ao detectar uma parada, o controlador também pode alertar um PLC, PC ou IHM de nível superior para evitar interrupções no funcionamento geral da máquina ou solicitar a intervenção de um operador humano. Assim que o controlador detecta um problema no perfil de movimentação, ele aciona uma ação corretiva. A detecção de travamento é melhor para aplicações sensíveis ao tempo ou quando os tempos de ciclo são importantes. É o nível mínimo de funcionalidade para uma solução industrial.

Prevenção de estol

Embora aumente bastante a funcionalidade do sistema, a detecção de travamento não melhora inerentemente o desempenho do motor de passo; ainda exige que o operador execute um movimento corretivo e refaça a referência do eixo para a posição inicial. A prevenção de travamento, por outro lado, ajusta de forma dinâmica e automática o perfil de movimento para evitar um travamento, permitindo que o motor opere com torque constante para chegar a uma posição final precisa sem travamento. O controlador ajusta intuitivamente a velocidade do motor onde o torque é suficiente para manter o motor em movimento e eliminar o atraso entre as contagens reais do codificador e a posição alvo do motor. Desta forma, o motor continua a funcionar, embora a uma velocidade máxima reduzida.
A escala da redução de velocidade está diretamente relacionada à diferença entre o torque disponível do motor e o torque exigido pelo perfil de movimento. Em muitos casos, a mudança na velocidade será muito pequena ou imperceptível para o usuário. Enquanto o motor completa um perfil de movimento e atinge com sucesso a posição final desejada, a compensação é aumentada no tempo geral de movimento.
A prevenção de estol oferece vantagens sobre a detecção de estol caso as operações não ocorram conforme planejado devido ao aumento do atrito, variação de carga ou outros fatores. Na prática, você não projetaria um sistema de modo que o drive/controlador ajustasse constantemente o perfil de movimento. Em última análise, o sistema demorará mais para concluir os movimentos, o que poderá impactar negativamente a operação geral da máquina.

Servocontrole e aumento do torque do motor

Usando o feedback do encoder para o servocontrole, um motor de passo aumenta o torque do motor para maior desempenho dinâmico. Com torques de pico até 50% maiores que o torque de retenção nominal do motor, o sistema de motor de passo servocontrolado pode operar em taxas de aceleração mais altas e com maior rendimento para ciclos de máquina mais rápidos.
 
Tipos de motor codificador

 

 
Codificadores de motor CA

Os motores de indução CA são econômicos, resistentes e duráveis. Essas qualidades os tornam especialmente comuns em uma ampla gama de sistemas automatizados de controle de máquinas. Os encoders de motor proporcionam aos motores CA um maior grau de controle de velocidade do que teriam de outra forma. Como os motores CA são amplamente utilizados, a maioria das aplicações valoriza a resistência a choques e vibrações. Codificadores com opções de conectores industriais, como caixa de conduíte, travamento ou especificação mil, são frequentemente preferidos.

 
Codificadores de motor CC

A velocidade exata dos motores CC pode ser especialmente difícil de controlar sem feedback de malha fechada. Isolado do resto de um sistema, um eixo de fio enrolado girando dentro do campo magnético de um estator pode ser medido com alguma precisão; em aplicações do mundo real, os encoders do motor costumam ser a única maneira de informar o sistema sobre a velocidade exata de um motor CC.

 
Codificadores de servomotor

Motores de ímã permanente, ou servo motores, tendem a ser usados ​​em situações onde a precisão é mais importante que a potência. Os encoders de servomotor seguem o exemplo e geralmente são projetados como encoders absolutos de alta resolução para uso em sistemas de circuito fechado. A realimentação incremental do encoder, quando acoplada ao sistema de controle apropriado, pode ser uma alternativa de realimentação de menor custo para servomotores.

 
Codificadores de motor de passo

Os motores de passo fornecem informações de posição em virtude de seu design, tornando-os componentes populares e econômicos em sistemas de malha aberta. Esse recurso também impede que eles ofereçam controle preciso de velocidade, especialmente quando as cargas mudam com frequência e repentinamente. Os encoders de motores de passo fornecem feedback de malha fechada para um controle mais preciso e geralmente são incrementais para aprimorar o controle de posição inerente ao projeto de motores de passo. Muitos motores de passo são compactos e adequados para encoders modulares que não utilizam rolamentos.

 
 

Centro de Produtos

 

DC Planetary Gear Reduction Motor With Encoder

Em uma aplicação cortada no comprimento

Um codificador com uma roda de medição informa ao dispositivo de controle quanto material foi alimentado, para que o dispositivo de controle saiba quando cortar.

CHP-20GP-180 Dc Planetary Gear Motor

Em um Observatório

Os codificadores informam aos atuadores em que posição está um espelho móvel, fornecendo feedback de posicionamento.

CHF-480WA HIGH Torque Motor

Em macacos de elevação de vagões ferroviários

O feedback de movimento preciso é fornecido por codificadores, de modo que os conectores levantam em uníssono.

CHP-20GP-180 Dc Planetary Gear Motor

Em um sistema de aplicação de etiqueta servo de precisão

O sinal do codificador é usado pelo plc para controlar o tempo e a velocidade de rotação da garrafa.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Em um aplicativo de impressão

O feedback do codificador ativa uma cabeça de impressão para criar uma marca em um local específico.

480 Medium Speed High Torque Shaft Motor

Com um grande guindaste

Encoders montados no eixo do motor fornecem feedback de posicionamento para que o guindaste saiba quando pegar ou liberar sua carga.

GF5560-180 Dc Turboworm Gear Reduction Motor

Em um elevador

Os codificadores informam ao controlador quando o carro atingiu o piso correto, na posição correta. Ou seja, o feedback de movimento do codificador para o controlador do elevador garante que as portas do elevador abram no nível do piso. Sem codificadores, você pode entrar ou sair de um elevador, em vez de simplesmente sair para um andar nivelado.

48GE Permanent Magnet DC Micro Plastic Gear Motor

Em linhas de montagem automatizadas

Os codificadores fornecem feedback de movimento aos robôs. Em uma linha de montagem automotiva, isso pode significar garantir que os braços robóticos de soldagem tenham as informações corretas para soldar nos locais corretos.

Turntable Rotation Gear Motor CHW-9L370

Controle de posição e velocidade do motor do codificador

 

 

Regra 1: Codificador para Posicionamento

Uma boa recomendação é selecionar um encoder com um número de pulsos superior a 360 graus dividido pela precisão da posição angular necessária; em outras palavras, um número de estados quatro a dez vezes maior. Para posicionamento, selecione um encoder com driver de linha (sinal diferencial).

Regra 2: Codificador para Posicionamento de Alta Precisão

Selecione codificadores ópticos com driver de linha para posicionamento de alta precisão. Eles têm uma resolução mais alta, menos jitter e um INL mais baixo do que os codificadores magnéticos interpolados.

Regra 3: Codificador para Posicionamento com Mecânica

Selecione um codificador magnético com driver de linha e com número moderado ou baixo de estados. A redução mecânica aumentará a resolução. Devido à folga mecânica, o sistema não poderá se beneficiar de um codificador óptico de alta precisão.

Rule 4: Encoder for High-Speed Control (>500 rpm)

Selecione um codificador com um número moderado ou baixo de estados e uma classificação de velocidade máxima suficientemente alta. Geralmente não há necessidade de um codificador óptico de alta precisão. Uma boa regra geral que geralmente é suficiente para a maioria das aplicações é (velocidade em RPM) × (resolução do codificador em CPT) > 100,000.

Regra 5: Codificador para controle de baixa velocidade (< 100 Rpm)

Selecione um codificador com um número alto ou muito alto de estados em combinação com um controlador rápido.

 
Opções de montagem para codificadores de motor
Encoders de motor com eixo

Tradicionalmente, o feedback do motor é obtido com um encoder acoplado diretamente ao eixo do motor. Isso proporciona aos encoders de motores com eixo um grau de isolamento elétrico e mecânico que outros projetos não oferecem. No entanto, o acoplamento de um encoder com eixo a um motor requer um eixo do motor suficientemente longo para uma montagem segura. Um acoplamento mal unido pode impactar negativamente o desempenho do motor, alterando o ângulo do eixo. Em muitos projetos, um alojamento de campainha ou espaçador é usado entre o motor e o codificador. Essas considerações normalmente adicionam custos aos encoders de motores com eixo.

Codificadores de furo passante, furo oco cego/eixo oco e motor de cubo

Encoders de furo passante e de furo oco cego/eixo oco são mais fáceis de instalar do que os pacotes com eixo: eles são montados diretamente no eixo do motor por meio de um colar de eixo de passagem e geralmente usam um braço de amarração de aço flexível para fixar à carcaça do motor. Algumas caixas de mancal com furo passante são fixadas por meio de uma caixa compatível com motor, como um projeto de face C. Esta abordagem não requer um acoplamento separado ou alinhamento de eixo subsequente. Os encoders de motor com furo passante não fornecem isolamento elétrico inerentemente, a menos que sejam equipados com inserções de furo não condutor e buchas de montagem. A maioria dos encoders de motor de furo passante e furo cego/eixo oco geralmente têm rolamentos e estrutura de alojamento mais leves e, como resultado, normalmente têm custo mais baixo do que os modelos com eixo.

Codificadores de motor modular

Os encoders modulares apresentam um disco encoder montado diretamente no eixo, sem conjunto de rolamento. Um módulo de sensor separado é suportado por uma caixa para serviços leves. Os benefícios deste design são o tamanho compacto e o custo mais baixo devido aos componentes mecânicos reduzidos. Além disso, a falta de rolamentos permite que o codificador opere em velocidades muito altas – 30,000 RPM ou superiores – e sem arrasto ou torque de partida. Os encoders modulares podem ser suscetíveis a choques e vibrações devido à ausência de rolamentos ou de uma estrutura de alojamento estabilizadora. Outra desvantagem é que a maioria dos projetos exige esforço adicional de instalação para garantir que o disco e o sensor estejam devidamente alinhados e espaçados.

Codificadores de motor montados em anel

Assim como os codificadores modulares, mas em escala maior, os codificadores de motor com montagem em anel envolvem um conjunto de sensor montado na carcaça do motor e uma roda magnética montada no eixo do motor. O resultado é normalmente mais resistente a choques, vibrações e contaminantes do que um codificador óptico, mas a roda magnética pode impor demandas mecânicas extras ao próprio motor. Portanto, os encoders de montagem em anel são especialmente úteis em aplicações pesadas que envolvem motores mais potentes com carcaças mais robustas. Os encoders de montagem em anel usam resolução relativamente grosseira quando comparados aos encoders ópticos e são adequados apenas para feedback de velocidade e direção.

Mini DC Worm Motor With Encoder

O que deve ser considerado ao escolher os codificadores?

Tipo de sinal

Os codificadores fornecem informações sobre o posicionamento de um objeto na forma de sinais transmitidos ao dispositivo. Encoders analógicos mais antigos, embora confiáveis, usam um sinal analógico para isso. Os codificadores analógicos são populares devido à sua compatibilidade com muitos controladores industriais. Os sinais mais comuns são 0-10 V e 4-20 mA. Neste caso, a saída de tensão é mais suscetível a interferências e resistência à fiação. A saída de corrente é mais resistente a ruídos elétricos e apresenta baixa perda de sinal ao transmitir dados em cabos longos. Ao mesmo tempo, eles estão sendo substituídos com sucesso por codificadores industriais com sinal digital. Além da precisão de transmissão, também são compatíveis com interfaces industriais modernas.

Compatibilidade

Compatibilidade com interfaces de automação industrial. Enquanto os sistemas industriais estão migrando para a automação total, é importante selecionar encoders que sejam adequados para interação com a interface selecionada, por exemplo, compatíveis com ProfiNet ou ProfiBus.

Grau de proteção

O grau de proteção é um parâmetro igualmente importante. Especialmente se você estiver usando o codificador em condições operacionais difíceis, como temperaturas elevadas devido ao aquecimento do motor.

Fabricante

Embora hoje esses equipamentos sejam oferecidos por diversos fabricantes, qualidade e confiabilidade são parâmetros que não são observados por todos. Se você deseja adquirir um equipamento que funcione perfeitamente e forneça dados com máxima precisão e rapidez, é melhor entrar em contato conosco.

 
Nossas certificações e motor codificador

 

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MOTOR CHIHAI

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MOTOR CHIHAI

 

Perguntas frequentes sobre o motor do codificador

P: O que é um motor codificador?

R: Um codificador de motor é um codificador rotativo montado em um motor elétrico que fornece sinais de feedback de circuito fechado rastreando a velocidade e/ou posição do eixo do motor. Várias configurações de codificadores de motor estão disponíveis, como incremental ou absoluto, óptico ou magnético, e com eixo ou cubo/eixo oco, entre outros.

P: Você pode adicionar um codificador a um motor?

R: Por si só, um motor DC não pode ser controlado como um servo motor ou motor de passo. Mas adicione um codificador e você desbloqueará todo o potencial do motor DC. Usando essa abordagem, você pode aproveitar a simplicidade, o torque uniforme e o perfil leve de um motor CC para sua aplicação controlada.

P: Como funciona um servo motor codificador?

R: Os codificadores usam diferentes tipos de tecnologias para criar um sinal, incluindo: mecânica, magnética, resistiva e óptica – sendo a óptica a mais comum. Na detecção óptica, o codificador fornece feedback com base na interrupção da luz.

O gráfico abaixo descreve a construção básica de um encoder rotativo incremental usando tecnologia óptica. Um feixe de luz emitido por um LED passa pelo disco de código, que é padronizado com linhas opacas (muito parecidas com os raios de uma roda de bicicleta). À medida que o eixo do codificador gira, o feixe de luz do LED é interrompido pelas linhas opacas no disco de código antes de ser captado pelo conjunto fotodetector. Isto produz um sinal de pulso: luz=acesa; nenhuma luz=apagada. O sinal é enviado ao contador ou controlador, que então enviará o sinal para produzir a função desejada.

P: Qual é a finalidade de um codificador?

R: Um codificador é um dispositivo sensor que fornece feedback. Os codificadores convertem o movimento em um sinal elétrico que pode ser lido por algum tipo de dispositivo de controle em um sistema de controle de movimento, como um contador ou PLC. O codificador envia um sinal de feedback que pode ser usado para determinar posição, contagem, velocidade ou direção.

P: Um codificador é AC ou DC?

R: Os codificadores são usados ​​principalmente no controle de velocidade e posição de motores de indução CA e motores CC.

P: Quais são os diferentes tipos de motores codificadores?

R: Um codificador é classificado em quatro tipos: tipos de indução mecânica, óptica, magnética e eletromagnética. Existem quatro tipos de informações necessárias para girar o motor com alta precisão: quantidade de rotação, velocidade de rotação, sentido de rotação e posição de rotação.

P: Qual é a diferença entre codificadores absolutos e incrementais?

R: Os codificadores podem produzir sinais incrementais ou absolutos. Os sinais incrementais não indicam uma posição específica, apenas que a posição mudou. Os codificadores absolutos, por outro lado, usam uma "palavra" diferente para cada posição, o que significa que um codificador absoluto fornece tanto a indicação de que a posição mudou quanto uma indicação da posição absoluta do codificador.

P: Quais são os tipos de tecnologia de codificador?

A: 1)Codificador óptico:
Um codificador óptico é um dos codificadores mais comumente usados ​​e é composto por uma fonte de luz, um disco giratório e um circuito detector de luz. Quando está ligado a fonte de luz ou o LED está ligado e no extremo oposto, essa fonte de luz é o fotodetector e no meio é colocado o disco codificador. O disco codificador consiste em um disco preto que possui furos preciosos entre eles, através dos furos a luz é recebida pelo fotodetector, e é interrompida quando não há furo presente. Isso faz com que o pulso de luz seja processado pelo microcontrolador e depois determine a direção em que ele está girando, o mouse é um ótimo exemplo desse tipo de codificador.
2) Codificador linear:
Um codificador linear é um tipo de codificador usado principalmente em automação e controle industrial. É um dispositivo que possui uma escala linear que determina sua posição. Na balança existe um sensor, ele pode ler a escala e determinar sua posição. Um paquímetro digital Vernier é um ótimo exemplo de codificador linear. Os codificadores lineares podem ou não ser absolutos ou incrementais. Este tipo de codificador é utilizado em instrumentos de alta precisão como tornos e ferramentas de automação industrial.
3)Codificador absoluto:
Um dos codificadores mais interessantes que você pode aprender é o codificador absoluto. Ao contrário de um codificador incremental que fornece fluxos contínuos de bits durante a rotação, um codificador absoluto é um tipo de codificador que gera bits de palavras exclusivos para cada posição no espaço. Isso fornece resolução mais alta do que outros tipos de codificadores incrementais e também pode ser adaptado a diferentes tipos de microcontroladores para melhor desempenho.
4) Codificador incremental:
Um codificador incremental é outro tipo mais comum de codificador comumente usado para diferentes tipos de aplicações. É um codificador que converte movimento angular em sinal digital/analógico dependendo do tipo de codificador. Um encoder incremental pode ser usado para determinar a posição do eixo do motor e é usado principalmente em servomotores.

P: O que causa falha no codificador do motor?

R: A causa mais comum de falha do codificador é um eixo empenado/torto que não está mais assentado corretamente nos rolamentos, um problema também conhecido como desvio do eixo. Um eixo empenado adiciona tensão aos rolamentos internos e pode levar à falha do rolamento e eventual superaquecimento do codificador.

P: Como você testa um codificador?

R: Ligue o codificador, gire o eixo lentamente e observe a leitura da tensão no multímetro. Verifique as leituras de tensão em relação aos níveis de tensão esperados especificados na folha de dados do codificador. A tensão deve mudar à medida que o eixo é girado, indicando que o codificador está funcionando corretamente.

P: Quão precisos são os codificadores de motor?

R: A precisão do codificador é medida em minutos de arco ou segundos de arco com 20 minutos de arco (0,3 graus) ou melhor, geralmente considerado um codificador de alta precisão com alguns dispositivos de precisão da ordem de 5 segundos de arco (0,0014 graus) . A precisão da leitura de um codificador pode ser prejudicada por múltiplas fontes de erro.

P: Por que meu motor sem escova está tão barulhento?

R: No motor sem escova, o ímã permanente entra no entreferro aproximadamente ao longo da direção radial e gera força radial no estator e no rotor, causando vibração eletromagnética e ruído.

P: O que é um motor codificador 4x4?

R: É um motor codificador de mudança de caixa de transferência 4WD. O motor do codificador de mudança da caixa de transferência 4WD é a peça que gira a engrenagem dentro da caixa de transferência, permitindo que seu veículo seja colocado no modo 4x4. O motor do codificador de mudança está localizado na parte externa da caixa de transferência e é preso à caixa de transferência com 3 parafusos.

Somos fabricantes profissionais de motores codificadores na China há mais de 15 anos, especializados em fornecer produtos personalizados de alta qualidade. Damos as boas-vindas a você para vender motores codificadores em massa em estoque aqui de nossa fábrica.

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