¿Cómo funciona y qué hace un transformador?
Los transformadores son sensores de posición angular que se pueden utilizar para la retroalimentación de posición y velocidad en aplicaciones como servomotores. Debido a su diseño, el transformador de eje hueco cuenta con una vida útil que está muy por encima de la media. La confiabilidad, así como la alta precisión y los bajos requisitos de espacio, complementan sus características favorables. Permanece en completo funcionamiento incluso en condiciones ambientales extremas. Esencialmente, el transformador consta de un estator fijo y un rotor móvil en términos de ser un dispositivo mecánico.
A nivel eléctrico, consta de un transformador para suministrar potencia al rotor y de un segundo transformador para determinar ángulos. El primer transformador tiene un diseño concéntrico y es funcionalmente independiente de los valores de ángulo. El segundo transformador, dependiente del ángulo, está hecho de un devanado del estator y un devanado del rotor. Los devanados de estos dos componentes del transformador están diseñados de tal manera que el número de devanados en las ranuras corresponde a los valores de un seno.
Los valores negativos se detectan invirtiendo la dirección del devanado. Las bobinas del estator constan de dos devanados similares que se ajustan en una posición relativa entre sí girados a 90°. Si el devanado del rotor tiene energía, se crea un flujo magnético sinusoidal que genera voltajes en las bobinas del estator en función de la posición angular relativa del rotor y el estator. Las amplitudes de los dos voltajes corresponden al seno o coseno. Por lo tanto, utilizando un circuito de evaluación adecuado, es posible obtener los datos de ángulo absoluto (Seno ϕ/Coseno ϕ = Tan ϕ, donde ϕ = ángulo del eje). El término utilizado para la versión básica es un transformador con un par de polos (transformador de 1 velocidad).
El número de pares de polos indica con qué frecuencia se repite la distribución del seno de los devanados del rotor y del estator durante una revolución. Cuanto mayor sea el número de pares de polos, mayor será la precisión mecánica del transformador. Con múltiples pares de polos, se pueden perder los datos del ángulo absoluto, pero es posible una resolución más alta después de la conversión digital de las señales del transformador.
¿Cuál es la diferencia entre un transformador y un codificador?
Ambos dispositivos (transformadores y codificadores) son sensores de posición angular, lo que significa que al convertir el movimiento mecánico en señales eléctricas, miden la posición rotativa de un eje. Los transformadores son mucho más resistentes a condiciones ambientales extremas, como altas temperaturas, así como golpes y vibraciones en comparación con los codificadores. Los transformadores pueden servir como una alternativa a los codificadores incrementales y absolutos. Los codificadores proporcionan una señal de salida digital, mientras que los transformadores proporcionan una señal de salida analógica, lo que requiere la conversión del transformador a digital. La decisión entre seleccionar un transformador o un codificador depende de la aplicación específica, en particular de las condiciones ambientales y del sistema electrónico de control. Los transformadores son aptos para entornos muy hostiles, pero los codificadores pueden presentar una alta precisión y son menos complejos de integrar en el sistema electrónico de control.
