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<!DOCTYPE html>

<title>Resolver</title>

</head>

<h1 id="firstHeading" class="firstHeading mw-first-heading"><span class="mw-page-title-main">Resolver</span></h1>

</header>

</div>

<p>Als <b>Resolver</b> (engl. für Koordinatenwandler) wird ein elektromagnetischer <a href="Messumformer" title="Messumformer">Messumformer</a> zur Wandlung der <a href="Winkel" title="Winkel">Winkellage</a> eines Rotors in eine elektrische Größe bezeichnet. Andere <a href="Winkellagegeber" title="Winkellagegeber">Winkellagegeber</a> oder Winkelgeber sind zum Beispiel <a href="Potentiometergeber" title="Potentiometergeber">Potentiometergeber</a>, <a href="Inkrementalgeber" title="Inkrementalgeber">Inkrementalgeber</a> und <a href="Absolutwertgeber" title="Absolutwertgeber">Absolutwertgeber</a>.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Prinzip">Prinzip</h2></div>

<p>In einem zylindrischen Gehäuse sind zwei um 90° versetzte <a href="Stator" title="Stator">Statorwicklungen</a> angeordnet, die einen im Gehäuse gelagerten <a href="Rotor" title="Rotor">Rotor</a> mit der Rotorwicklung umschließen. Die Rotorwicklung wird über <a href="Schleifring" title="Schleifring">Schleifringe</a> und <a href="Kohleb%C3%BCrste" title="Kohlebürste">Bürsten</a> nach außen geführt. Heutige Resolver sind üblicherweise bürstenlos, die Information des Rotors wird induktiv übertragen. Im Gegensatz zu einem <a href="Inkrementalgeber" title="Inkrementalgeber">Inkrementalgeber</a> liefert der Resolver innerhalb einer Umdrehung (Polteilung) ein absolutes Winkelsignal und muss daher nach dem Einschalten nicht referenziert werden.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Statorerregung">Statorerregung</h3></div>

<p>Die Statorwicklung S1 wird mit einer <a href="Sinus" class="mw-redirect" title="Sinus">sinusförmigen</a> <a href="Wechselspannung" title="Wechselspannung">Wechselspannung</a> erregt, die Statorwicklung S2 wird mit einer gegenüber S1 um 90° verschobenen sinusförmigen Wechselspannung erregt. Die <a href="Phasenverschiebung" title="Phasenverschiebung">Phasenlage</a> der in der Rotorwicklung <a href="Elektromagnetische_Induktion" title="Elektromagnetische Induktion">induzierten</a> <a href="Elektrische_Spannung" title="Elektrische Spannung">Spannung</a> hängt von der Stellung des Rotors ab:

</p>

<ul><li>steht der Rotor genau gegenüber der Statorwicklung S1, ist die Phasenlage der Rotorspannung 0°,</li>

<li>steht der Rotor gegenüber der Statorwicklung S2, ist die Phasenlage der Rotorspannung 90°, und</li>

<li>steht der Rotor mittig zwischen S1 und S2, ist die Phasenlage der Rotorspannung 45°.</li></ul>

<p>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.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading3"><h3 id="Rotorerregung">Rotorerregung</h3></div>

<p>Alternativ wird die Rotorwicklung R mit einer sinusförmigen Wechselspannung erregt. Die <a href="Amplitude" title="Amplitude">Amplituden</a> der in S1 und S2 induzierten Spannungen sind abhängig vom Winkel des Rotors und entsprechen dem <a href="Sinus" class="mw-redirect" title="Sinus">Sinus</a> und <a href="Kosinus" class="mw-redirect" title="Kosinus">Kosinus</a> der Winkellage des Rotors. Die Winkellage <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle \alpha }">

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha }</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/b79333175c8b3f0840bfb4ec41b8072c83ea88d3.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.338ex; width:1.488ex; height:1.676ex;" alt="{\displaystyle \alpha }" loading="lazy"></span> errechnet sich aus den Amplituden <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle a_{1}}">

<msub>

</mrow>

</msub>

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</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle a_{1}}</annotation>

</semantics>

</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/bbf42ecda092975c9c69dae84e16182ba5fe2e07.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -0.671ex; width:2.284ex; height:2.009ex;" alt="{\displaystyle a_{1}}" loading="lazy"></span> und <span class="mwe-math-element mwe-math-element-inline"><span class="mwe-math-mathml-inline mwe-math-mathml-a11y" style="display: none;"><math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" alttext="{\displaystyle a_{2}}">

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</msub>

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</p>

<mi>arctan</mi>

<mfrac>

<msub>

</mrow>

</msub>

<msub>

</mrow>

</msub>

</mfrac>

</mrow>

</mstyle>

</mrow>

<annotation encoding="application/x-tex">{\displaystyle \alpha =\arctan {\frac {a_{1}}{a_{2}}}}</annotation>

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</math></span><img src="./_assets_/eb734a37dd21ce173a46342d1cc64c92/809f8c11913c73395890041cee73df512ffcd340.svg" class="mwe-math-fallback-image-inline mw-invert skin-invert" aria-hidden="true" style="vertical-align: -2.171ex; width:14.559ex; height:5.009ex;" alt="{\displaystyle \alpha =\arctan {\frac {a_{1}}{a_{2}}}}" loading="lazy"></span></dd></dl>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Bauformen">Bauformen</h2></div>

<p>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.

</p><p>Bei bürstenlosen Winkellagegebern wird die Rotorspannung durch einen rotierenden Übertrager transformatorisch nach außen übertragen.

</p><p>Ein induktiver Drehgeber mit drei um 120° versetzten Statorspulen wird <a href="Drehmelder" title="Drehmelder">Synchro</a> genannt.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Anwendung">Anwendung</h2></div>

<p>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 <a href="Ruder" title="Ruder">Ruderlage</a> bei <a href="Schiff" title="Schiff">Schiffen</a>, Stellung von Steuerelementen in Anlagen der <a href="Chemie" title="Chemie">Chemie</a> und in <a href="Elektrizit%C3%A4tswerk" title="Elektrizitätswerk">Elektrizitätswerken</a> oder auch als Lagegeber in gesteuerten <a href="Werkzeugmaschine" title="Werkzeugmaschine">Werkzeugmaschinen</a> und <a href="Industrieroboter" title="Industrieroboter">Industrierobotern</a>. Auch ältere Radargeräte und drehbare Funk- und Rundfunk-Antennen sowie <a href="Elektrische_Welle" title="Elektrische Welle">elektrische Wellen</a> verwendeten Resolver.

</p><p>Resolver wurden oft von <a href="Optoelektronik" title="Optoelektronik">optoelektronischen</a>, 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 <a href="LED" class="mw-redirect" title="LED">LEDs</a> hinzu.

</p><p>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.

</p>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Literatur">Literatur</h2></div>

<ul><li>Jerome Kessler (Hrsg.): <cite style="font-style:italic">Synchro/Resolver Conversion Handbook</cite>. 5. Auflage. Data Device Corporation, Firmenschrift, 1999, <a href="Library_of_Congress_Control_Number" title="Library of Congress Control Number">LCCN</a> <span style="white-space:nowrap"><a rel="nofollow" class="external text" href="https://lccn.loc.gov/74077038">74-077038</a></span> (<a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.ddc-web.com/Documents/synhdbk.pdf">ddc-web.com</a> [PDF; <span style="white-space:nowrap">1,5<span style="display:inline-block;width:.2em"> </span>MB</span>] Erstausgabe: 1974).<span class="Z3988" title="ctx_ver=Z39.88-2004&rft_val_fmt=info%3Aofi%2Ffmt%3Akev%3Amtx%3Abook&rfr_id=info:sid/de.wikipedia.org:Resolver&rft.btitle=Synchro%2FResolver+Conversion+Handbook&rft.date=1999&rft.edition=5.&rft.genre=book&rft.pub=Data+Device+Corporation%2C+Firmenschrift" style="display:none"> </span></li></ul>

<div class="mw-heading mw-heading2"><h2 id="Weblinks">Weblinks</h2></div>

<ul><li><a rel="nofollow" class="external text" href="http://www.servotechnik.de/fachwissen/geber/f_beitr_00_403.htm">Servotechnik.de</a></li></ul></div><div><div class="zim-footer">

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