Para achar o defeito de um encoder, comece pelo sintoma como ele aparece na máquina ("conta a mais", "some e volta", "só no frio"), faça o teste de 5 minutos daquele sintoma e só depois troque peça. A tabela abaixo leva de cada sintoma ao primeiro teste, às causas mais prováveis, na ordem, e à ficha com o passo a passo. Muitas vezes a peça a trocar não é o encoder: é o cabo, o acoplamento, o braço de torque ou a ligação.
Como saber se o encoder está com defeito?
Três medições respondem boa parte dos casos, antes de qualquer ficha:
- Alimentação no conector do encoder, com ele ligado. Num ensaio da Dynapar, 30 m de cabo 24 AWG com 300 mA transformaram 5 V na fonte em 3,62 V no encoder.
- Cada canal no multímetro, girando o eixo devagar à mão. O canal deve alternar entre o nível baixo e o alto da saída; no diferencial, A e Ā ficam sempre opostos.
- A e B no osciloscópio, na ponta do drive, com o motor parado e funcionando, e com o inversor ligado e desligado.
O roteiro completo, com as tensões esperadas por tipo de saída, está em como testar um encoder.
Do sintoma ao teste de 5 minutos
Ache a linha do seu sintoma. As causas estão em ordem de probabilidade: comece pela primeira.
| Sintoma (como aparece) | Teste de 5 minutos | Causas mais prováveis, nesta ordem | Ficha |
|---|---|---|---|
| "Conta a mais", velocidade oscila com o inversor ligado | Osciloscópio com o motor ligado e desligado | Ruído do inversor no cabo; laço de terra na malha; diferencial ligado sem os negados; vibração com a máquina parada | Encoder conta a mais |
| "Conta a menos", "perde pulso" | Calcular rpm × PPR ÷ 60 e comparar com a entrada | Frequência acima da entrada; acoplamento patinando; cabo longo para a saída | Encoder perde pulso |
| "A posição anda a cada ciclo" | Risco de caneta no eixo e no acoplamento | Escorregamento do acoplamento ou do eixo vazado; pulso perdido; pulso Z instável | Encoder perde pulso |
| "Some e volta sozinho", falha intermitente | Mexer no cabo com o osciloscópio ligado; anotar temperatura e rotação na falha | Conector ou pino solto; fio do par aberto; line driver 7272 em proteção térmica; braço de torque frouxo; temperatura | Encoder some e volta |
| "Só em alta rotação" | Frequência do sinal e temperatura do encoder | Limite da entrada; transitório do cabo longo; 7272 em proteção; ressonância do acoplamento | Perde pulso e some e volta |
| "Só no frio" ou "só no calor" | Comparar a temperatura do local com a faixa do datasheet | Encoder de 0 a 100 °C abaixo de zero; condensação; calor do motor pelo eixo | Encoder no frio, no calor e na umidade |
| "Só quando liga outra máquina ou a solda" | Desligar a fonte de ruído e repetir | Cabo junto da potência; aterramento | Encoder conta a mais |
| "Rolamento do encoder quebrando", ronco, eixo duro | Relógio comparador no eixo e inspeção da pista do rolamento | Batimento do eixo; braço de torque rígido ou solto; corrente no eixo (motor com inversor); carga radial de polia ou correia | Corrente no eixo |
| Absoluto "perdeu o zero" ou "perdeu a posição" | Anotar a posição, desligar, mover, religar e comparar | Preset perdido na manutenção; multivoltas a bateria com bateria fraca; monovolta onde precisava de multivoltas; estouro da faixa de voltas | Absoluto que perde a posição |
| Resolver: "falha de realimentação" no drive | Resistência das bobinas contra o datasheet | Enrolamento aberto; sem excitação; substituto com outra relação de transformação, frequência ou número de velocidades | Como testar resolver |
| Motor "caçando" em baixa velocidade | Conferir o PPR e o jitter no osciloscópio | Resolução baixa para controle vetorial em baixa rotação | Cálculo de frequência e B58S senoidal |
Por que o técnico não acha a resposta pelo nome do sintoma?
Porque ninguém busca "encoder com laço de terra". A busca chega como "encoder com defeito", "falha no encoder" ou "como testar encoder", e a causa só aparece no teste. Por isso a central é organizada pelo que se vê na máquina, e cada ficha segue a mesma ordem:
- o sintoma, como aparece;
- o teste de 5 minutos;
- as causas, em ordem de probabilidade;
- o que fazer;
- quando trocar;
- consertar ou trocar: o que mandar para o técnico.
As famílias de defeito
Elétrica: ruído, cabo, ligação
Cabo junto da potência, malha aterrada nas duas pontas, diferencial ligado sem os negados, cabo comprido demais para a saída, queda de tensão e TTL ligado em entrada HTL. O fio do par diferencial aberto merece atenção: o drive continua contando sem avisar. Até onde vai o cabo de cada saída está em circuito de saída de encoders, e o cabo e o conector em conector para encoder.
Mecânica: eixo, acoplamento, braço de torque
Batimento do eixo, acoplamento que patina ou trinca, braço de torque frouxo ou rígido demais, eixo vazado girando no eixo do motor, folga axial. O risco de caneta e o relógio comparador resolvem quase todos. No eixo vazado, o braço de torque precisa deixar o encoder "flutuar" com o batimento: preso rígido, ele também castiga o rolamento.
Ambiente: temperatura, água, pó
Frio abaixo da faixa, calor do motor, condensação depois de parada, lavagem com jato no retentor, pó fino de prensa. A faixa de temperatura e o grau de proteção com o conector usado são as primeiras perguntas.
Motor com inversor: corrente no eixo
O inversor induz corrente no eixo do motor, e ela passa pelos rolamentos do encoder de eixo vazado. O rolamento morre em meses. A resposta é isolar: furo isolado, eixo com cerâmica, acoplamento isolado ou escova de aterramento no motor.
Absolutos e redes
Preset, bateria, estouro de voltas, código Gray ou binário, clock do SSI e a rede que não sobe. Para a rede, veja protocolos de comunicação para encoders.
Resolver
Bobina aberta, excitação ausente e o substituto que não casa com o drive.
Ferramentas que o diagnóstico usa
| Ferramenta | O que mostra | O que não mostra |
|---|---|---|
| Multímetro | Alimentação no conector; continuidade e isolação fio a fio; nível de cada canal girando devagar; frequência e ciclo de trabalho, se o aparelho medir; resistência das bobinas do resolver | Ruído, borda arredondada e defasagem entre A e B |
| Osciloscópio | Forma de onda, 90° entre A e B, Z uma vez por volta, ruído, "barbatana de tubarão", "escadinha" | Exige saber o tipo de saída e medir na ponta do drive |
| Relógio comparador | Batimento do eixo e folga axial | Nada elétrico |
| Caneta de marcação | Escorregamento do acoplamento ou do eixo vazado | Nada elétrico |
| Câmera térmica | Rolamento e eletrônica aquecendo; o encoder quente na hora da falha | A causa do calor |
| Diagnóstico do drive e do CLP | Alarme de realimentação, estado da rede, contadores de erro | Varia por marca; um fio do par aberto pode não gerar alarme |
Há também encoder que faz parte do diagnóstico sozinho. O HS35iQ da Dynapar avisa por LED e por saída de falha: qualidade de sinal, baixa tensão, temperatura, cabo com problema (com saída diferencial 7272), escorregamento ou abraçadeira solta e sobrevelocidade, e guarda o histórico de falhas. Ele é sob consulta.
Consertar ou trocar?
Quando o defeito está na instalação, trocar o encoder não resolve: a peça nova falha do mesmo jeito. Troque o encoder quando o teste mostrar o defeito nele (canal morto com cabo bom, rolamento roncando, disco quebrado, água dentro) e, se a causa foi o ambiente ou a montagem, troque já pela versão que resiste àquilo: furo isolado, faixa de −40 °C, saída diferencial, vedação. O artigo conserto de encoder ajuda na conta.
O que a Alpes tem para isso
- HS35R: eixo vazado heavy duty para motor com inversor, com furo isolado e saída diferencial 7272 ou 4469. Quando não usar: em máquina leve, sem choque, o HS35N basta.
- B58N: incremental de 58 mm fabricado no Brasil, com canais complementares e proteção contra inversão e curto. Quando não usar: abaixo de 0 °C.
- Acoplamento isolado 300301-516 e acoplamento tipo mola: para o encoder de eixo sólido que patina, trinca o acoplamento ou sofre com corrente no eixo.
- Cabo 300302-902-3: para trocar o cabo danificado sem refazer a fiação.
Próximo passo
Comece pelo teste completo em como testar um encoder. Se o problema é escolher o encoder certo, volte ao hub de encoders ou ao guia o que é encoder.
Consertar ou trocar? Mande o sintoma e a plaqueta
Mande pelo WhatsApp (41) 98440-4804, ou pelo formulário, o sintoma, o modelo do drive ou do CLP, a tensão, o PPR e a foto da plaqueta. O técnico da Alpes ajuda a separar o que é encoder do que é instalação e, se for trocar, confere o código.
