Die motoriese posisie -sensor is 'n toestel wat die posisie van die rotor (roterende deel) in die motor opspoor relatief tot die stator (vaste deel). Dit omskakel die meganiese posisie in 'n elektriese sein vir gebruik deur die motorbeheerder om te besluit wanneer die motor se huidige rigting en sterkte omskakel, en sodoende die draaisnelheid en wringkrag van die motor beheer.
In nuwe energievoertuie hou die presiese beheer van die motor direk verband met die bestuursveiligheid en stabiliteit van die voertuig, en die akkurate werk van die posisie Sensorresolver kan die korrekte reaksie van die motor op kritieke oomblikke soos noodrem, versnelling of stuur verseker. Dit is veral belangrik vir permanente magneet -sinchrone motors (PMSM), wat nie fisiese kontakkommutators het nie, en daarom staatmaak op die posisie -inligting wat deur die sensor verskaf word om te besluit wanneer om die stroomrigting oor te skakel en die werking van die motor te verseker.
Op die oomblik is daar twee soorte motoriese sensors wat gereeld in nuwe energievoertuie, rommelstroomsensors en draai -transformators (roterende sensors) gebruik word.
01.
Die verskil tussen warrel- en rommelstrome spruit uit hul basiese beginsel
Alhoewel Eddy Current Sensors en Rotary Transformers goed kan voldoen aan die vereistes van die opsporing van motoriese posisie, sal daar weens hul verskillende seinopwekkingsmasjiene en seinverwerkingsmetodes verskille in spesifieke produktoepassings volgens verskillende vereistes wees.
Die keuse van die tipe motoriese posisie -sensor moet ook ander faktore oorweeg, soos koste, akkuraatheidsvereistes, omgewingsaanpassbaarheid, betroubaarheid en kompleksiteit van die stelselintegrasie, wat nou verwant is aan die basiese seinopwekkings- en verwerkingsmeganisme.
Neem die mees gebruikte draai -sensor as voorbeeld, die werkbeginsel daarvan is gebaseer op die beginsel van elektromagnetiese induksie. Die beginsel van seinopwekking is dat die motorbeheerder 'n konstante frekwensie AC -opwindingssein aan die opwindingspoel (spoel A) bied, en dat hierdie opwekkingssein 'n wisselende magnetiese veld binne die roterende sensor genereer. Terwyl die rotor roteer, word die magnetiese veld wat deur die opwindingspoel gegenereer word, gesny, wat lei tot die induksie van AC -spanning in die sinusvormige spoel B en die kosinus -spoel C. Deur die faseverskil en amplitude van hierdie twee seine te meet, kan die absolute posisie en rotasierigting van die motorrotor akkuraat bereken word.
◎ In seinverwerking ontvang en ontleed die motorbeheerder die sinus- en kosinusseine van die roterende sensor en bereken die presiese hoekinligting deur 'n sagteware -algoritme (gewoonlik die Rotary Encoder Analysis -algoritme). Om beter seinverwerking te bewerkstellig, is dit gewoonlik nodig om 'n spesiale dekoderingsskyfie toe te pas wat in die motorbeheerder geïnstalleer is, en dit kan natuurlik ook bereik word deur sagtewarekodering.
Daarom bestaan dit gewoonlik in die spesifieke vorm van die rotasensor uit 'n opwindende spoel (primêre spoel, spoel A), twee uitsetspoele (sinusspoel B en kosinus -spoel C) en 'n onreëlmatige vormige metaalrotor. Die rotor is koaksiaal met die rotor van die motor en draai met die draai van die motor.
Die eddy -stroomsensor gebruik die elektromagnetiese induksiebeginsel om die geïnduseerde AC -sein met die ooreenstemmende spoel aan die einde van die einde en die ontvangpunt oor te dra en te ontvang, om die posisie van die teikenwiel te bereken. Die teikenwiel is op die roterende as vasgemaak en draai saam met die rotor. Die relatiewe posisie van die motorrotor en stator kan gemeet word deur die posisie van die teikenwiel op te spoor.
◎ Wat die seinverwerking betref, genereer die sensor -oordragspoel 'n opwindende magnetiese veld, en die teikenplaat volg die motor om die opwindende magnetiese veld te draai en te sny, sodat die ontvangspoel die spoelspanning opwek, en die sensormodule gedemoduleer word, en die teikenplaat volg die spoelspanning om die spanning sein van die ooreenstemmende posisie te verkry. Anders as die roterende sensor, is die seinverwerkingskyf van die eddy -stroomsensor geïntegreer met die sensor, en die digitale sein kan direk uitgevoer word.
Daarom bestaan die eddy -stroomsensor gewoonlik uit 'n aantal teikenlobbe wat ooreenstem met die aantal paalpare van die motor. Die spoelgroep bestaan uit 'n transmissiespoel en 'n ontvangspoel wat op die motorstator vasgemaak is, en die eddy -stroomsensor is gewoonlik direk in die PCB gerangskik, en die seinverwerkingskyf is geïntegreer.
02.
Verskillende beginsels lei tot verskillende tegniese fokus
Daar kan gesien word dat die belangrikste verskille tussen die draaisensor en die rommelstroomsensor in beginsel in die opwindingsmodus, die seinopwekkingsmeganisme en die kompleksiteit van seinverwerking lê. Die voordele van die roterende sensor is hoofsaaklik in die stabiliteit van die opwekkingssein en die verdraagsaamheid van die werksomgewing, maar die nadele is dat die invloed van die verandering van die motorskema groter is, en die platformversoenbaarheid is swak. Die voordeel van Eddy Current Sensor is die hoë mate van elektronisasie, maklik om aan die behoeftes van die platform te voldoen, en 'n sterk anti-EMC-vermoë. Die nadeel is dat dit effens swakker is as die roterende sensor in terme van omgewingsverdraagsaamheid, en die koste is hoër as die roterende sensor in sommige tonele.
Platformversoenbaarheid word eers weerspieël in die snelheidsvlak, die 'energiebesparende en nuwe energie -voertuigtegnologie -padkaart 2.0 ' wat deur die China Society of Automotive Engineering voorberei is, het daarop gewys dat die maksimum werksnelheid van die posisensor 20.000R/min is, en die dekodeerderbandwydte is> 2.5 kHz. Teen 2030 is die maksimum werksnelheid van die posisiesensor 25.000R/min, en die dekodeerderbandwydte is> 3.0kHz. Daar kan gesien word dat daar sekere uitdagings in die roterende sensor teen hoë snelheid is.
Dit is omdat die opwindingsfrekwensie van die roterende sensor nou verwant is aan die snelheidstoestand wat oorweeg word wanneer dit ontwerp is, en gewoonlik ooreenstem met die huidige snelheidstoestand. Namate die snelheid toeneem, is 'n hoër frekwensie van opwekking nodig vir akkurate meting, wat 'n verandering in die ontwerp van die draaisensor benodig.
Eddy huidige sensors het nie hierdie probleem nie. Effie Automotive het aan NE Time gesê dat die ontwerp van die Eddy Current Sensor beter kan aanpas by die ontwikkelingstendens van hierdie hoë snelheid. Die wye verskeidenheid ondersteuning, vinnige respons en beter werkverrigting in hoëfrekwensie seinverwerking beteken dat die stroomstroomsensors 'opwaarts versoenbaar kan wees vir toekomstige toepassings teen hoër snelhede. Daarom kan die platformoplossing beter in die motorprodukte met verskillende snelhede gerealiseer word. In werklikheid is dit een van die faktore wat huidige motorkliënte die huidige oplossings kies,
Vanweë die verskeidenheid rommelstroomsensors, soos die as-tipe, is die as-einde ook soortgelyk, en die as kan in O-tipe en C-tipe verdeel word (sommige word ook 'n volledige sirkel en halfsirkel genoem). Daarom is dit relatief meer buigsaam in die aanpassing van klante -motorontwerpskemas.
03.
Verskillende beginsels lei tot verskillende uitdagings vir kostevermindering
Die koste van roterende sensors kom hoofsaaklik van materiale en hardeware, insluitend magnetiese materiale (soos silikonstaalblaaie), spoele, ensovoorts. Daarom word die totale koste bepaal volgens die grootte daarvan, gewoonlik hoe groter die grootte, hoe hoër is die koste.
Die kernkoste van Eddy Current Sensor lê hoofsaaklik in sy elektroniese komponente, verwerkingskyfies, ens., Die koste van elektroniese onderdele is relatief vas, dus neem die kernkoste van die eddy stroom sensor nie lineêr met die grootte nie.
Daarom is die koste van die stroomstroomsensors laer as dié van roterende sensors vir grootskaalse toepassings. In klein grootte motorskemas het roterende sensors egter sekere koste-voordele. Natuurlik, as dit by die spesifieke toepassingskema kom, omdat die seinverwerkingskyf van die roterende sensor dikwels nie by die kosteberekening ingesluit is nie, het die spesifieke kostevergelyking ook 'n paar verskille.
Benewens die huidige kostevergelyking, is dit ook nodig om aandag te gee aan die toekomstige kosteverlagingsruimte. Aangesien die meeste van die kipsensorskyfies van die Eddy Current van buitelandse ondernemings kom, kan die koste verder verlaag word met die uitbreiding van die skaal en die volwassenheid van binnelandse chipondernemings in die latere stadium. Die dalende ruimte van draaisensor is egter relatief beperk.
Daarom, as daar aan toekomstige kostevereistes te kampe het, is Eddy Current Sensors natuurlik voordeliger. In onlangse jare het die markaandeel van Eddy Current Sensors aansienlik gestyg, en in die plaaslike mark het voertuigondernemings, insluitend Geely en 'n aantal nuwe kragte, die Eddy Current Sensor -skema gekies.
04.
Die Eddy Current Sensor -industrie moet nog groei
Alhoewel die gewildheid van eddy current sensor -toepassings toeneem, is die algemeenste sensors steeds 'n draai -sensors, insluitend verkoopsleiers BYD en Tesla. Die rede hiervoor is dat daar aan die een kant die huidige sensors laat in die motorveld toegepas word, en aan die ander kant is daar nie baie verskaffers wat die huidige huidige sensors kan bied nie, en 'n paar maatskappye soos Effie en Sensata kan dit in die bedryf lewer.
Vir die huidige huidige sensors is daar drie belangrikste uitdagings:
In werklikheid is die huidige huidige sensors in die nywerheidsveld toegepas, maar op die motorveld is die eerste ding waaraan voldoen moet word aan die vereistes van die voertuigmetervlak, veral die vereistes van funksionele veiligheid. Neem Effie Automobile as voorbeeld, om die stabiele toepassing van die Eddy Current Sensor te verseker, is die ontwikkelingsproses streng in ooreenstemming met die ISO26262 -proses om die vereistes van funksionele veiligheidsvlak te verseker.
◎ Die uitdaging van die chip, die chip moet nie net aan die funksionele vereistes voldoen nie, maar ook aan die motormetervlak voldoen. As 'n rommelstroomsensoronderneming, is dit nodig om 'n skyfverifiëringstandaard vas te stel om die beskikbaarheid van die chip te evalueer, wat ook van uiterste belang is vir die daaropvolgende toepassing van huishoudelike skyfies. Deur jare van samewerking met wêreldwye chipvervaardigers om 'n volledige verifikasieproses te vestig, het Effie Automotive aan die lig gebring dat die bekendstelling van huishoudelike skyfies beplan is, is die uitgangspunt natuurlik om aan die standaarde te voldoen.
Betroubaarheidsuitdagings, Eddy Current Sensor as gevolg van die installasieposisie, die werkproses is geneig tot termiese skok in die motor, koelolie -sputtering en ander uitdagings, wat veral groter is vir die chip. Die oplossing van Effie Automotive is om kleefbehandeling op die Chip -ligging toe te pas, terwyl die temperatuurvereistes van die chip self verhoog word. Om aanpasbaarheid by die omgewing te verbeter en betroubaarheid te verbeter.
In die toekoms, of die rommelstroom die roterende sensor heeltemal kan vervang, is nog onbekend. Rotary -sensors het ook hul eie produk -opgraderingspaadjie om die nuwe behoeftes van die motor te hanteer. Die groeimomentum van rommelstroomsensors is egter vinniger as dié van roterende sensors, en natuurlik is die basis van die rommelstroomsensors laag.
