Elektrik Motorlarında Enkoder Kullanımı

Encoderler, bir sistemin gerçekleştirdiği mekanik işleri sayısal veriye dönüştürerek elektronik bir sinyal olarak yorumlanmasını sağlayan elektromekanik sinyal üreticileridir. Bu cihazlar, hareket, konum, hız gibi çeşitli bilgilerin takibini yapar ve hassas kontrol gerektiren sistemlerin izlenmesi ve yönetimi için kritik bir rol oynarlar.

Encoder Nerede Kullanılır? 

Encoderler, farklı uygulama türlerine göre çeşitlilik gösterir ve aşağıda bazı örnekleri verilmiştir:

• Hassas kesme ve hareket işlemlerinin yapıldığı üretim endüstrisinde encoderler kullanılır.
• Kesme makineleri, tornalar, frezeler gibi ekipmanlarda encoderler, doğru konumlandırmayı sağlamak amacıyla kullanılır.
• PLC ve otomasyon uygulamalarında sıkça kullanılan encoderler, makine hareketlerini izler ve kontrol eder, otomatik kontrol sistemleriyle entegre çalışır.
• Uzay ve gözlem sistemlerinde, teleskoplar ve antenler gibi sistemlerin pozisyon takibi için encoderler kullanılır.
• Hassas servo işlemlerinde, encoderler motorların konumunu ve hızını doğru bir şekilde kontrol etmek için kullanılır.
• Endüstriyel ekipmanlardan biri olan paketleme makineleri, ürünlerin doğru konumunu ve pozisyonunu belirlemek için encoderlerden faydalanır.
• Kapı kontrol sistemlerinde, encoderler kapıların doğru konumunu ve hareketini izleyerek güvenli çalışmayı sağlar.
• Değirmen sistemleri ve çimento üretim aşamalarında, encoderler malzeme besleme ve konveyör bantlarının konumunu ve hızını takip etmek için kullanılır.
• Encoder fiyatı, kullanılan teknoloji, ölçüm hassasiyeti, sinyal çözünürlüğü, özellikler ve marka gibi faktörlere bağlı olarak değişiklik gösterir. Daha yüksek özelliklere sahip, yüksek hassasiyetli veya özel uygulamalar için tasarlanmış encoderler genellikle daha yüksek fiyatlarla gelir. Bununla birlikte, pazara göre çeşitli fiyat aralıklarında encoderler bulunabilir ve bu, kullanıcının ihtiyaçlarına ve bütçesine bağlı olarak değişir.

Bu örnekler, encoderlerin çeşitli endüstrilerde ve uygulamalarda nasıl kullanıldığını göstermektedir. Encoderler, farklı sistemlerde doğruluk, hassasiyet ve kontrol gereksinimlerini karşılamak için çeşitli özelliklere sahip olabilir.

Encoder Ne İşe Yarar?

Encoder ne demek, yapılan hareketin ürettiği sinyal sayesinde hassas kontrol sağlar ve sistemlerin istenen konum, hız ve farklılaştırılmış çalışma şekillerine uyumlu bir şekilde çalışmasını sağlar. Bu durumu örnekleyecek olursak, bir konveyör bandı üzerinde düzenli aralıklarla kesme işlemi yapılmaktadır. Ürünlerin eşit ve aynı uzunluklarda olması için bu kesme işleminin doğru zamanda gerçekleştirilmesi kritik öneme sahiptir. Encoderler, kesme işlemini kontrol eden motorun tam doğru devirde dönmesini sağlayarak, herhangi bir devir veya kesme süresi farklılığı olmadan doğru ve hassas bir imalatın yapılmasını sağlar. 

Encoder Nasıl Çalışır?

Encoderler, temel olarak bir mekanik hareketi ölçen elektromekanik sistemlerdir. Encoderın gelişmişliği, ölçümün kesinliği ve hassasiyeti üzerinde etkili olur. Optik encoderlere odaklanarak nasıl çalıştıklarını açıklayalım:

• Optik encoderlerde, LED gibi bir ışık kaynağı kullanılır. LED'den yayılan ışık, çizgili bir diske doğru ilerler. Bu disk, bisiklet tekerleğindeki gibi opak çizgilere sahip bir desene sahiptir.
• Encoderin şaftı döndürüldükçe, LED ışığı disk üzerindeki opak çizgilere denk gelir ve kesintiye uğrar. Bu kesinti, fotodetektör birimi tarafından algılanır.
• Algılanan kesinti, darbe şeklinde bir sinyal üretir. Işık varsa, sinyal "açık" olarak yorumlanır; ışık yoksa sinyal "kapalı" olarak yorumlanır.
• Oluşturulan sinyal, daha sonra sayıcıya veya kontrol cihazına iletilir ve istenen işlevin gerçekleştirilmesi için kullanılır.

Şekil-1 Optik Encoder mantığı

Bu şekilde, optik encoderler mekanik hareketi ışık sinyallerine dönüştürerek sayısal veri elde etmemizi sağlar ve kontrolün gerçekleştirilmesine olanak tanır.

Encoder Nasıl Ölçülür?

Encoderler, ölçüm sıklığı ve hassasiyetlerine bağlı olarak pals sayısı (örneğin 1024) veya bağlanacak yerin özelliklerine göre boyutlarına göre sınıflandırılır. Bu sınıflandırma, milli encoderler için mil çapına, milsiz encoderler için ise delikli mil çapı ölçüsüne göre yapılır. Bu şekilde, encoderlerin uygun montaj ve kullanımını sağlamak için doğru boyutlara ve ölçülere sahip olmaları sağlanır.

Encoder Çeşitleri Nelerdir?

Encoderler, farklı ölçüm teknolojilerini kullanarak çeşitlendirilmiştir. Bu teknolojiler arasında mekanik, manyetik, optik ve dirençli ölçüm teknolojileri bulunmaktadır. Optik encoderler, en yaygın kullanılan ölçüm teknolojisi türüdür.

Motor Encoder, kullanılan teknolojilerinin yanı sıra kullanım şekilleri ve özelliklerine göre de çeşitlenmiştir. Bu çeşitlilik, çalışma şekli, bağlantı şekli, sensör tipi, çıkış sinyali ve pozisyon tipi gibi faktörlere bağlı olarak ortaya çıkar.

Aşağıda, bazı encoder çeşitleri ve özellikleri örneklenmiştir:

Çalışma şekline;

 Şekil -1 Lineer Encoder                                                              Şekil-2 Dönel Encoder

Bağlantı şekline;

Şekil-3 Milli Encoder                                       Şekil-4 Delik Milli Encoder

Sensör Tipine göre;

Şekil-5 Optik Encoder                Şekil -6 Manyetik Encoder

Pozisyon tipine göre ;

• Mutlak Encoder, dönen milin her konumu için sabit bir sinyal üreten ve konuma bağlı olarak konum ayarını gerçekleştiren bir encoder çeşididir. Bu encoder, belirli bir konuma göre önceden tanımlanmış bir sabit sinyal üretir ve enerji verildiğinde çalışmaya başlar. Enerji kesildiği anda bulunduğu konumda kalır ve tekrar enerjilendirildiğinde kaldığı yerden devam edebilir.
• Artırımsal Encoder ise dönen mile göre sürekli bir sinyal üreterek çalışır. Bu encoder türü, sabit bir konum sinyali yerine sürekli bir sinyal üretir. Her durduğunda bulunduğu konumu sıfır kabul ederek tekrar enerjilendirildiği anda sıfır konumunda başlar. Yani, her enerjilendirme anında başlangıç noktasına geri döner ve konumu sürekli olarak artırarak ölçüm yapar.

Bu iki encoder çeşidi arasındaki temel fark, sabit sinyal üretimi ve çalışma şekilleridir. Mutlak encoder, her konum için sabit bir sinyal üretirken, artırımsal encoder sürekli bir sinyal üretir ve konumu sıfır kabul ederek çalışır. Bu farklar, encoderlerin belirli uygulama ve gereksinimlere göre tercih edilmesini sağlar.

Elektrik Motorlarında Encoder Kullanımı

Elektrik motorlarının çeşitli tiplerinde, Encoder yoğun bir şekilde kullanılmaktadır. Servo motorlar, asenkron motorlar, senkron motorlar, Encoder DC motorlar ve jeneratörler gibi birçok motor türünde, encoderler mile bağlı olarak sıkça kullanılır. Özellikle asenkron motorların kullanıldığı üretim sistemlerinde, devir kontrolü, çalışma hızı ayarı ve asenkron motorların bağlı olduğu uygulamaların kontrolü için encoder kullanımı oldukça yaygındır.

Encoderler, zorlu kullanım koşullarına, ölçüm sıklığına, mil çapına ve encoder boyutlarına bağlı olarak seçim çeşitliliği sunar. Her uygulama için doğru encoderin seçilmesi, doğru çalışma ve güvenilirlik sağlamak için önemlidir. Encoderler, motorun dönme hızını ve konumunu doğru bir şekilde algılayarak motor kontrol sistemleriyle etkileşim halinde çalışır.

Encoderler motor kontrol sistemlerine geri bildirim sağlayarak, hassas kontrol ve pozisyonlama sağlama yeteneği sunar. Bu sayede motorların istenilen hız, konum ve hareket karakteristiklerini sağlayabilirler. Encoderler ayrıca, motorların güç kesintisi sonrasında kaldıkları konumu hatırlayabilme özelliğine sahiptirler. 

Encoder Seçimi Yaparken Dikkat Edilmesi Gerekenler

Encoder seçimi yaparken aşağıdaki kriterlere dikkat edilmesi önemlidir:

• Pals Aralığı: Encoderin ölçüm hassasiyetini belirleyen pals sayısı dikkate alınmalıdır. Daha yüksek pals sayısı, daha yüksek hassasiyet sağlar.
• Ortam sıcaklığı ve çalışma şartları (IP sınıfı): Encoderin kullanılacağı ortamın sıcaklık aralığı ve çalışma koşulları göz önünde bulundurulmalıdır. Özellikle toz, nem, yağ, titreşim gibi etkenler IP sınıfıyla belirtilen koruma düzeyini etkiler.
• Delik milli veya milli olması: Encoderin bağlanacağı sistemdeki milin milli veya delikli olmasına göre uygun encoder seçilmelidir. Milli encoderler mil çapına göre sınıflandırılırken, delikli encoderler delik çapına göre sınıflandırılır.
• Encoderin mil çapı veya delikli encoderse delik çapının belirlenmesi: Encoderin doğru bir şekilde uyum sağlaması için kullanılacak milin çapı veya delikli encoderse delik çapı doğru bir şekilde belirlenmeli ve buna göre seçim yapılmalıdır.
• Encoderin yapı malzeme özelliklerinin netleştirilmesi: Encoderin kullanım amacına ve çalışma koşullarına bağlı olarak yapı malzemesi (örneğin, metal, plastik) ve dayanıklılık özellikleri netleştirilmelidir.

Bu kriterlere dikkat edilerek doğru encoder seçimi yapılarak, sistemdeki motor veya hareket kontrol uygulamalarında doğru ölçüm, hassasiyet ve uyum sağlanabilir.

Elektrik motorları hakkında daha fazla bilgi almak için lütfen bizimle iletişime geçin.