EncoderAnalyzer – tester pro kontrolu enkodérů elektrických motorů

Moderní motory jsou často vybaveny rotačními kodéry pro zajištění správné polohy. Na trhu je nepřeberná škála kodérů, což velmi komplikuje jejich kontrolu. To přináší především velké komplikace zejména při opravách, ale i při výrobě nebo vývoji elektropohonů. Komplexní kontrola velkého spektra motorů s kodéry není tedy možná bez speciální měřicí techniky.

V následujících řádcích bude krátce popsán tester z produkce německé firmy Schleich s názvem EncoderAnalyzer. Tento přístroj slouží ke kontrole a nastavení kodérů, rezolverů, vícenásobných kodérů, Hallových prvků a mnoha dalšího.

Pro provozovatele moderních pohonů je obtížná jejich podrobná inspekce kvůli již zmíněné velké rozmanitosti kódovačů na trhu. Toto se týká zejména opravářů elektrických motorů, pohonných jednotek robotů i CNC strojů, ale také analýz ve výrobě. Extenzivní prohlídka bez speciální měřicí techniky není možná.

EncoderAnalyzer Schleich poskytuje cenné služby tím, že zjednodušuje kontrolu stavu a nastavení čidla, protože dodává napětí snímači a měří všechny jeho signály a poté je automaticky vyhodnotí. Výsledek testu je jednoduše označen jako jasné ANO (GO) nebo jasné NE (NOGO).

Obr. 1. Tester v podobě samostatného modulu

Princip činnosti

EncoderAnalyzer se skládá ze dvou komponent: měřicího modulu a analytického softwaru, který je instalován na PC. Přístroj je dodáván jednak jako samostatná skříňka – měřicí modul, který zajištuje spojení s kontrolovaným snímačem a softwarem, jenž je instalován na PC uživatele (obr. 1). Případně jako měřicí kufr se zabudovaným měřicím modulem a v něm instalovaným notebookem (obr. 2). Kromě toho mohou být k měřicímu modulu připojeny další součásti, pro doplňkové měřicí funkce.

Měřicí modul tedy provádí vlastní testy a přitom určuje miliony hodnot měření během jedné otáčky a přenáší je do počítače. Komunikace mezi měřicím modulem a PC probíhá s připojením přes gigabitový Ethernet. Pomocí analytického softwaru se automaticky vyhodnocují naměřené výsledky. Na konci kontroly software zobrazí výsledek na obrazovce. Pro lepší pochopení chyb zjištěných na porouchaném otočném kodéru jsou výsledky graficky zobrazeny formou oscilogramu.

Výsledky testů jsou ukládány do MS-SQL databáze pro další použití. Je-li to třeba, je možné vytisknout podrobný zkušební protokol.

Otočný dekodér, který má být kontrolován, se připojuje k měřicímu modulu pomocí speciálního měřicího kabelu. Na přední straně měřicího modulu jsou k dispozici dva měřicí konektory pro připojení měřicích vodičů. Počet měřicích konektorů na testeru závisí na počtu objednaných rozšíření, která jsou volitelná. EncoderAnalyzer se všemi dvanácti měřicími kanály je vybaven dvěma měřicími zásuvkami.

Do EncoderAnalyzeru je integrováno napájecí napětí 3 až 30 V. Úroveň napětí a maximální přípustné zatížení je možné nastavit uživatelsky prostřednictvím softwaru. Během měření monitoruje také EncoderAnalyzer spotřebu energie. V případě překročení maximální přípustné hodnoty se napájení automaticky vypne.

EncoderAnalyzerem Schleich lze kontrolovat a nastavovat tyto kodéry a senzorové systémy:
– inkrementální kodéry s obdélníkovým signálem s A, /A, B, /B, N, /N, U, /U, V,       /V, W, /W6-kanály,
– sine-cosine kodéry s sin, /sin, cos, /cos, N, /N,
– Hallovy senzory s A, /A, B, /B, N, /N,
– Hallovy senzory s U, /U, V, /V, W, /W,
– komutační signály/bloková komutace,
– mnohaotáčkové absolutní kodéry s SSia Hiperface-interface,
– rezolvery,
– lze měřit proud spotřeby třífázových motorů během jejich provozu,
– lze měřit napětí až do 700 V,
– nastavovat rezolvery vzhledem k EMF,
– programovat úhel offsetu otočných kodérů.

Analytický software

Vyhodnocovací software je uživatelsky velmi přívětivý, intuitivní a hlavně rychlý a inteligentní. Pro konfiguraci je třeba jen několik nastavení a výběrů pro měření pro daný testovaný snímač.

Obr. 2. Měřicí kufr včetně notebooku

Jasné a snadno srozumitelné výsledky lze získat z rozsáhlých naměřených vyhodnocení. K práci s tímto softwarem nejsou třeba žádné zvláštní nebo podrobné znalosti. Software pomůže i při připojování a ověřování kodérů. Navíc tento software pomáhá při nastavování úhlu rotačních snímačů. Bez ohledu na to, zda je třeba nastavit rotační snímač mechanickým otáčením nebo je třeba určit pouze úhlový posun, software graficky podporuje operátora. V závislosti na typu snímače a zařízení EncoderAnalyzer umí zapsat nastavený úhel offsetu do rotačního dekodéru.

EncoderAnalyzer Schleich je schopen kontrolovat pouze snímače při otáčejícím se hřídeli. K tomu může být kodér přímo poháněn motorem, na kterém je kodér instalován. V případě, že má být dekodér kontrolován odděleně, je třeba jej pohánět konstantní rychlostí. K tomu lze např. použít běžný akumulátorový šroubovák nebo vrtačku.

Pro ověřování a nastavování kodérů nebo resolverů v dílně je jako volitelné příslušenství dodáván zkušební stojan, který je vybaven malým motorem. Ten řídí snímač volitelnou rychlostí. EncoderAnalyzer shromažďuje všechny signály a určuje všechny parametry. V případě zadání cílových hodnot do programu, EncoderAnalyzer automaticky porovná cílové a skutečné hodnoty s následným vyhodnocením.

Vzhledem k masivnímu nárůstu počtu pohonů a servopohonů v automatizujícím a robotizujícím se průmyslu, roste i potřeba možnosti snadno opravit či zkontrolovat pohony s detekcí polohy. To velmi usnadní popisovaný EncoderAnalyzer Schleich.

Další podrobnosti o EncoderAnalyzer nalezne zájemce u společnosti Blue Panther, s. r. o., zástupce firmy Schleich pro ČR a SR: www.blue-panther.cz

---

Vyšlo v časopise Elektro č. 11/2017 na straně 43. 
Tištěná verze – objednejte si předplatné: pro ČR zde, pro SR zde.
Elektronická verze vyšlých časopisů zde.