Encoder conta a mais: ruído do inversor, laço de terra e vibração

Encoder que conta a mais quase sempre está recebendo ruído, não girando a mais. As causas mais comuns, nesta ordem, são o cabo do encoder perto da potência do inversor, a malha aterrada nas duas pontas (laço de terra), o encoder diferencial ligado sem os fios negados e a vibração da máquina parada lida por um canal só. O teste de 5 minutos é olhar o sinal com o motor ligado e desligado.

Sintoma: como o problema aparece

• o contador, o CLP ou o drive soma pulsos que o eixo não deu;
• a velocidade lida oscila, ou o drive acusa falha de encoder, só com o motor em carga;
• o erro aparece quando liga o inversor, outra máquina ou a solda, e some quando eles param;
• com a máquina parada, a contagem anda sozinha;
• na bancada funciona; na fábrica, não.

Teste de 5 minutos

1. Osciloscópio na ponta do drive, nos canais A e B. Olhe o sinal com o motor parado e o inversor desligado, depois com o inversor ligado e o motor parado, e por fim com o motor girando em carga.
2. Se aparecem picos ou pulsos extras só com a potência ligada, o problema é ruído: cabo, blindagem ou aterramento.
3. Conte uma volta conhecida. Com a máquina parada e desligada da potência, gire o eixo uma volta à mão e veja se a contagem bate com o PPR (ou com 4 vezes o PPR, se a entrada conta em quadratura). Se bate assim e erra com a potência ligada, o encoder está bom.
4. Conte os fios ligados. Encoder diferencial com os negados (Ā, B̄, Z̄) soltos perde a imunidade a ruído.

Sem osciloscópio, um teste ainda ajuda: passe um cabo provisório por outro caminho, longe dos cabos de potência. Se o erro some, o culpado é o trajeto.

Causas, em ordem de probabilidade

1. Cabo do encoder junto da potência do inversor

O inversor gera ruído forte nos cabos do motor. Cabo de encoder na mesma eletrocalha recebe esse ruído como pulsos. A orientação da Dynapar é passar o cabo do encoder em eletroduto separado, a pelo menos 30 cm (1 pé) da potência, com par trançado e blindado.

2. Laço de terra: malha aterrada nas duas pontas

Quando a malha está aterrada no encoder e no drive, e os dois terras estão em potenciais diferentes, circula corrente pela malha, e ela vira fonte de ruído. A orientação da Dynapar é aterrar a malha numa ponta só, de preferência no drive. Se o manual do seu drive ou do seu encoder indicar outro esquema, siga o manual. O teste: meça a tensão entre os terras das duas pontas; depois solte a malha de um lado e compare o sinal.

O contrário também acontece: malha que não está ligada em lugar nenhum não blinda nada. Confira a continuidade da malha até o borne do drive.

3. Encoder diferencial ligado como single-ended

O encoder com line driver manda cada canal por dois fios (A e Ā). A entrada diferencial compara os dois e descarta o ruído que chega igual nos dois fios. Ligando só A, B e Z, essa vantagem some. Ligue os pares completos, trançados. E confira se nenhum fio do par rompeu: com um fio aberto, o drive continua contando sem avisar.

4. Vibração com a máquina parada e um canal só

Máquina parada vibrando faz o eixo oscilar para frente e para trás na borda de um pulso. Uma entrada que conta só o canal A soma cada ida e cada volta. Um contador bidirecional, lendo A e B, desconta o retorno e a contagem não anda.

5. Cabo longo sem terminação

Em cabo longo, o sinal reflete na ponta e aparece sobressinal, que a entrada pode ler como pulso duplo. A correção é terminar a linha com a impedância do cabo. Se a corrente da terminação passar do limite da fonte ou do driver, a Dynapar indica um resistor de 1 a 5 kΩ. Lembre que a fonte do drive muitas vezes é limitada a 200 mA.

6. Contato mecânico no lugar de um sensor

Se o pulso vem de fim de curso, microchave ou relé, e não de encoder, o problema é outro: o contato repica e o contador soma vários pulsos por evento. Veja como ligar sensor no contador.

O que fazer

1. Separe o cabo do encoder da potência: eletroduto próprio, a 30 cm ou mais.
2. Use cabo de par trançado e blindado, com a malha ligada numa ponta só, de preferência no drive.
3. Ligue os pares completos (A/Ā, B/B̄, Z/Z̄) numa entrada diferencial.
4. Em cabo longo, termine a linha; confira se a fonte aguenta a corrente.
5. Se a entrada aceita, conte em quadratura (A e B) para não somar vibração.
6. Se o encoder atual tem saída single-ended e o ambiente tem inversor, troque por um com saída diferencial.

Até onde vai o cabo de cada tipo de saída, e a diferença entre HTL, TTL e line driver, estão em circuito de saída de encoders.

Quando trocar

• Troque o cabo se a malha está rompida, se falta par trançado ou se um fio do par está aberto. É a peça mais barata da lista.
• Troque o encoder se ele só tem saída single-ended e precisa conviver com inversor, ou se, com a potência desligada e o cabo bom, ele ainda gera pulsos sem girar.
• Não troque o encoder se ele conta certo com a potência desligada: o defeito está na instalação, e o encoder novo vai contar a mais do mesmo jeito.

O que a Alpes tem para isso

• B58N: incremental de 58 mm fabricado no Brasil, com canais A, B, Z e complementares, saída HTL ou TTL e proteção contra curto entre saídas. Quando não usar: abaixo de 0 °C.
• HS35R: eixo vazado para motor com inversor, com saída diferencial 7272 ou 4469. Quando não usar: em máquina leve, o HS35N basta.
• Cabo 300302-902-3: cabo de 10 vias no código de cores Dynapar, para refazer o trajeto com os pares completos.

Próximo passo

Se o problema é o contrário (a contagem fica para trás), veja encoder perde pulso. Para outros sintomas, volte à central de diagnóstico de encoders ou ao hub de encoders.

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 contador, a tensão, o PPR, o comprimento do cabo e a foto da plaqueta. O técnico da Alpes ajuda a achar o ruído antes de trocar peça.