Motor con Encoder

La posici√≥n y el movimiento de los ejes de los motores el√©ctricos se controlan mediante encoder rotativos, pero ¬ŅC√≥mo funciona un motor con encoder ?

¬ŅQu√© es un encoder?

Un encoder es un dispositivo que se utiliza para proporcionar retroalimentaci√≥n a un sistema de control al detectar un cambio de posici√≥n. 

Los encoder rotatorios funcionan con motores eléctricos para detectar el movimiento de rotación relacionado con el eje del motor.

 Motor encoder rotativo  

Seg√ļn el tipo de encoder utilizado, pueden proporcionar informaci√≥n sobre el cambio de posici√≥n, la posici√≥n absoluta e incluso la velocidad del eje.

Los encoder son invaluables para los peque√Īos servomotores que funcionan con gran precisi√≥n y exactitud, por ejemplo en una impresora 3D

Son igualmente fundamentales para los enormes motores que se utilizan con las gr√ļas para levantar objetos pesados ‚Äč‚Äčy voluminosos.

De hecho, los encoder se encuentran en casi todas las industrias, desde la petroquímica hasta la fabricación de papel y pulpa.

¬ŅC√≥mo funciona un motor con encoder?

Ya hemos hablado sobre el hecho de que un encoder rotatorio rastrea la posición y la velocidad del eje de un motor.

Basado en esos datos, genera una se√Īal de retroalimentaci√≥n de circuito cerrado. 

M√°s tarde, esa se√Īal es utilizada por un sistema de control para tomar decisiones sobre los par√°metros de operaci√≥n del motor.

Hay varias tecnolog√≠as diferentes que puede utilizar un encoder para generar las se√Īales de retroalimentaci√≥n. 

Como funciona un encoder

Estos incluyen resistivo, magn√©tico, mec√°nico y √≥ptico. De estos, el √≥ptico es el m√°s f√°cil de entender: el encoder proporciona informaci√≥n de velocidad y posici√≥n basada en la interrupci√≥n de la luz.

Para entender c√≥mo funcionan los encoder, podemos mirar un encoder √≥ptico b√°sico. Un sistema de encoder √≥ptico consta de los siguientes componentes:

  • Disco de c√≥digo , que tiene un patr√≥n que representa diferentes posiciones del eje.
  • Fuente de luz , que ilumina el disco de c√≥digo.
  • Conjunto de fotodetector , que genera una se√Īal basada en el patr√≥n detectado desde el disco de c√≥digo.
  • Placa electr√≥nica , que interpreta la se√Īal generada por el conjunto del fotodetector y la reenv√≠a a un sistema de control de movimiento.
  • Sistema de control de movimiento , que ajusta los par√°metros del motor en funci√≥n de la retroalimentaci√≥n recibida del encoder rotatorio.
sistema de control de movimiento

Como otro ejemplo m√°s avanzado, considere un encoder magn√©tico. 

En un encoder de motor de im√°n permanente, esta se√Īal de realimentaci√≥n asegura que las posiciones del rotor y el estator del motor est√©n sincronizadas con la corriente suministrada por el variador. 

La corriente se aplica a los devanados con los imanes del rotor dentro de un rango de posición adecuado para maximizar el par motor.

Opciones de montaje del encoder

Hay tres opciones de montaje b√°sicas para un encoder rotatorio: cubo / eje hueco, con eje y sin rodamientos. Los encoder de eje hueco como la serie H20 de Dynapar se montan directamente en el eje mediante una simple correa de resorte. 

Esto los hace fáciles de instalar, pero es importante asegurarse de que el encoder permanezca aislado eléctricamente del motor.

En un montaje de encoder con eje, un acoplamiento conecta el eje del motor y el eje del encoder. 

montaje de un encoder

Uno de los beneficios de este enfoque es que permite que el encoder est√© aislado tanto el√©ctrica como mec√°nicamente del motor. Por otro lado, el acoplamiento y el eje m√°s largo aumentar√°n el costo.

Tipos de se√Īales del encoder y sus aplicaciones

Hay dos tipos de se√Īales que puede producir un encoder de motor: incrementales y absolutas. 

Se√Īales en motor con encoder incrementales

Las se√Īales incrementales indican que la posici√≥n ha cambiado, pero no proporcionan ninguna informaci√≥n sobre la posici√≥n espec√≠fica. 

Los encoder incrementales se utilizan a menudo en aplicaciones industriales con un motor de inducci√≥n AC . 

Se eligen cuando las limitaciones presupuestarias hacen que el costo sea un problema o cuando solo se necesita información relativa a la posición.

Se√Īales en motor con encoder absolutos

Sin embargo, las se√Īales absolutas indican que la posici√≥n ha cambiado y cu√°l es la posici√≥n absoluta actualmente. 

Esto se logra generando una salida binaria diferente (a veces llamada ¬ępalabra¬Ľ) para cada posici√≥n. 

Los encoder absolutos se utilizan cuando se necesita un alto grado de exactitud y precisión, pero no serán tan robustos como sus contrapartes incrementales.

Adem√°s, los encoder absolutos se ver√°n a menudo en aplicaciones de servo con motores sin escobillas de im√°n permanente y se utilizan cuando la precisi√≥n y la exactitud son cr√≠ticas.

Conclusión

Los encoder son una herramienta poderosa para motores eléctricos, pero con tantas opciones con respecto a la tecnología de detección, la posición absoluta o relativa y las opciones de montaje, puede convertirse rápidamente en un desafío encontrar un encoder apropiado para nuestros proyectos.

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La posici√≥n y el movimiento de los ejes de los motores el√©ctricos se controlan mediante encoder rotativos, pero ¬Ņcomo funciona un motor con encoder ?
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