አዲስ የኢነርጂ ዋና ድራይቭ የሞተር ፈታሽ ዳሳሽ ምርጫ፡- አምስት ለመገመት ቀላል የሆኑ አምስት የምህንድስና ፍርዶች

በዋና አንፃፊ ሞተሮች ውስጥ ለቦታ ዳሳሽ ምርጫ፣ የ መፍታት የማይቻል ነው። ነገር ግን 'አሳዳጊ መምረጥ' ራሱ አስቸጋሪ አይደለም. አስቸጋሪው ነገር የጅምላ-ምርት አፈጻጸምን በትክክል የሚወስኑትን ጥቂት ፍርዶች ከዳታ ሉህ ጀርባ መስጠት ነው፡ ምሰሶዎቹ ጥንዶች ከሞተሩ ጋር ይዛመዳሉ ወይም አይዛመዱ፣ ትክክለኛ አሃዙን ምን ያህል ማመን፣ የትኛዎቹ የስራ ሁኔታዎች ለሙቀት እና ንዝረት ማረጋገጫ ጥቅም ላይ እንደሚውሉ፣ የመግለጫ ሰንሰለቱ በትክክል የተዛመደ ስለመሆኑ እና ምን አይነት ተግባራዊ የደህንነት ደረጃ ላይ መድረስ እንዳለበት። በጅምላ ምርት ላይ ወይም በአስቸጋሪ ሁኔታዎች ውስጥ ያሉ ችግሮችን በሚያጋልጥበት ጊዜ እነዚህ አምስት ጉዳዮች አንድ ፕሮጀክት በፕሮቶታይፕ ደረጃ ላይ ፍጹም መደበኛ እንዲሆን ለማድረግ እያንዳንዳቸው በቂ ናቸው።

በመጀመሪያ ግልጽ አድርግ፡ ለምን ዋና ድራይቭ መተግበሪያዎች አሁንም ፈታሾችን ማስወገድ አይችሉም

በሞተር ክፍል ውስጥ ካለው ከፍተኛ ሙቀት፣ የዘይት ብክለት እና ጠንካራ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃገብነት አንፃር የኮድ ዲስኮች እና የኦፕቲካል ኢንኮዲተሮች ኦፕቲካል ኦፕቲካል ኦፕቲካል ኢንኮዲተሮች በባህሪያቸው ደካማ ናቸው፣ በአዳራሽ ላይ የተመሰረቱ መፍትሄዎች ደግሞ የዋናውን ድራይቭ ቁጥጥር ትክክለኛነት እና ወጥነት መስፈርቶችን ለማሟላት ይታገላሉ። የመፍትሄው አካል የኤሌክትሮማግኔቲክ ትራንስፎርመር ነው-በ rotor ላይ ምንም ኤሌክትሮኒክ አካላት የሉም። ሳይን እና ኮሳይን ኤንቨሎፕ ሲግናሎችን ለማውጣት በስታተር አነቃቂ ጠመዝማዛ እና በ rotor saliency መካከል ባለው መግነጢሳዊ ትስስር ልዩነት ላይ ብቻ የሚመረኮዝ ሲሆን ሁሉም የሲግናል ማቀነባበሪያዎች በስታተር በኩል እና በዲኮዲንግ ወረዳ ውስጥ ይጠናቀቃሉ። ይህ 'passive rotor' መዋቅር የሙቀት መቋቋም ፣ የዘይት መቋቋም እና የንዝረት መቋቋም ዝቅተኛ ገደቦች በ rotor ላይ ንቁ አካላት ላይ ከሚመሰረቱ መፍትሄዎች እጅግ የላቀ መሆኑን ይወስናል።

ይህ ማለት ግን ፈቺው በሁሉም ልኬት የተሻለ ነው ማለት አይደለም። የእሱ ድክመቶች እኩል ግልጽ ናቸው-በሞተር ዲዛይን ለውጦች ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል, እና የመሳሪያ ስርዓቱ ተኳሃኝነት ከኤዲ ወቅታዊ መፍትሄዎች ያነሰ ነው. እንደ 800V ሲስተሞች እና እጅግ በጣም ከፍተኛ ፍጥነቶች ባሉ አዳዲስ ሁኔታዎች ውስጥ የኤዲ አሁኑ ቦታ ዳሳሾች ቀስ በቀስ እየጎተቱ ነው። ስለዚህ መፍትሄ ሰጪን ለመምረጥ መነሻው ዋናው ድራይቭ መተግበሪያ 'በአስቸጋሪ አካባቢዎች ዘላቂ አስተማማኝነት' ላይ ከፍ ያለ ክብደትን 'መድረክን እንደገና ጥቅም ላይ ማዋል ተለዋዋጭነት' ላይ ያደርገዋል።

ፍርድ 1፡ የዋልታ-ጥንድ መመሳሰል 'መመሳሰል' ብቻ አይደለም።

የፈታኙ ምሰሶ ጥንዶች ከሞተር ምሰሶ ጥንዶች ጋር ግልጽ የሆነ ግንኙነት ሊኖራቸው ይገባል፣ነገር ግን 'alignment' እራሱ በጣም የተለያየ ወጪ ያላቸው ሁለት በጣም የተለያዩ የማስፈጸሚያ ስልቶች አሉት።

የሚመረጠው መፍትሔ RPP = MPP (የመፍትሄው ምሰሶ ጥንድ እኩል የሞተር ምሰሶ ጥንድ) ነው.  የመንገደኞች-የመኪና ዋና አሽከርካሪዎች በተለምዶ ከ4 እስከ 10 ምሰሶዎች አሏቸው። የመፍትሔው ምሰሶ ጥንዶችን ከእነሱ ጋር ማመሳሰል የማሽን እና የመገጣጠም ስህተቶች በሞተር ምሰሶ ጥንዶች እንዳይጎለብቱ ይከላከላል እና ለFOC ቁጥጥር ከፍተኛ የቋሚ ሁኔታ ትክክለኛነትን ይሰጣል። ይህ ትክክለኝነት-የመጀመሪያው መንገድ ነው, በእያንዳንዱ ሞተር ላይ ፈታኙን ለማበጀት በሚጠይቀው ወጪ, ዝቅተኛ የመድረክ ተመሳሳይነት ያስከትላል.

ሌላው RPP = 1 (ነጠላ ምሰሶ-ጥንድ መፍታት, የመድረክ ስምምነት).  ጥቅሙ አንድ ፈታሽ ብዙ ሞተሮችን መሸፈን ይችላል፣ ነገር ግን እንደ ሜካኒካል ኤክሰንትሪሲቲ እና የመገጣጠም ልዩነት ያሉ ስህተቶች በሞተር ምሰሶ ጥንዶች ተባዝተው በተለይ ከፍተኛ ፍጥነት ባለው የመስክ መዳከም ክልል ውስጥ እንደ torque ripple የመታየት ዕድላቸው ሰፊ ነው። ይህ መንገድ ከተመረጠ የማጉላት ውጤቱን 'ለመምጠጥ' በመዋቅራዊ መቻቻል እና በመገጣጠም ሂደቶች ውስጥ በቂ ትክክለኛነት ህዳግ መቀመጥ አለበት። አለበለዚያ የኤሌክትሪክ ትክክለኛነት በመረጃ ወረቀቱ ላይ ምንም ያህል ጥሩ ቢመስልም, በሞተሩ ላይ ከተጫነ በኋላ በሜካኒካዊ ስህተቶች ይበላል.

ፍርድ 2፡ የትክክለኛውን አሃዝ ሰብረው; የሜካኒካል ስህተት ብዙውን ጊዜ ዋነኛው አስተዋፅዖ ነው

በዳታ ሉህ ውስጥ ያለው 'የኤሌክትሪክ ስህተት ±X arcminutes' የሚለካው በተመጣጣኝ የመጫኛ እና የአሰላለፍ ሁኔታዎች ነው። በሞተሩ ላይ በትክክል ከተጫነ በኋላ የስህተት ምንጮች ቢያንስ የመጫኛ ኤክሰንትሪቲ, የአክሲል ጫወታ እና የስታቶር-ሮተር የተሳሳተ አቀማመጥ ያካትታሉ, እያንዳንዳቸው ወደ አጠቃላይ ስህተት ይጨምራሉ.

ይህ ማለት በመሰቀያው በይነገጽ ላይ የመቻቻል ሰንሰለቱ ላይ ተመሳሳይ የሆነ ጥብቅ ግምገማ በማይኖርበት ጊዜ የመፍትሄውን ትክክለኛነት ደጋግሞ ማወዳደር የተለመደ ምርጫ ስህተት ነው። የተከፋፈሉ ፈቺዎች፣ በተናጥል የተገጠመ ስቶተር እና ሮተር፣ በመዋቅራዊ ዲዛይን እና የመገጣጠም ሂደቶች ላይ ከፍተኛ ፍላጎቶችን ያስቀምጣሉ ነገር ግን ቦታ ቆጣቢ ናቸው፤ የተዋሃዱ ፈታሾች ለመሰብሰብ ቀላል ናቸው ነገር ግን የበለጠ መጠን ያስከፍላሉ። ይህ ግብይት በመዋቅራዊ ግምገማ ደረጃ ውስጥ መቆለፍ አለበት፣ ከመሳሪያ በኋላ ለማስተካከል ከመሞከር ይልቅ 'ወደ ከፍተኛ ትክክለኝነት መፍቻ' ለመቀየር ከመሞከር ይልቅ።

ከኢንዱስትሪ ንጽጽር አንፃር፣ የዋናው አውቶሞቲቭ ደረጃ ተለዋዋጭ አለመፈለግ ፈታሾች የኤሌክትሪክ ስህተት ከ±25′ እስከ ± 30′ ክልል ውስጥ ነው፣ እና አንዳንድ የተመቻቹ ዲዛይኖች በትክክለኛ መለኪያዎች ዝቅተኛ እሴቶችን ሊያገኙ ይችላሉ። በምርጫ ወቅት ትክክለኛው ጥያቄ-ይህ አኃዝ በየትኛው የመጫኛ ሁኔታ ተገኝቷል? የእኔ መዋቅራዊ መቻቻል ሰንሰለት ተመሳሳይ ሁኔታዎችን ማቆየት ይችላል?

ፍርድ 3፡ የሙቀት መጠንን እና ንዝረትን በ 'በጣም መጥፎ የስራ ሁኔታዎች' ያረጋግጡ፣ ነገር ግን ከፍተኛ ውድቀት ያለበት ቦታ ብዙውን ጊዜ የመፍትሄ አካል አይደለም

ለአሽከርካሪ ሞተር ፈታሾች ዝቅተኛ የሥራ ሙቀት ገደብ ብዙውን ጊዜ -40 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ለመሸፈን ያስፈልጋል, የላይኛው ወሰን በሞተር መኖሪያው አማካይ የሙቀት መጠን ሊታወቅ አይችልም. ወደ ጠመዝማዛው አቅራቢያ ያሉ ቦታዎች ከመኖሪያ ቤቱ የበለጠ ሞቃት ናቸው. በኢንዱስትሪው ውስጥ ያሉት የዋና አውቶሞቲቭ ደረጃ ምርቶች የሙቀት ከፍተኛ ገደቦች ከ150°C እስከ 155°C ክልል ውስጥ ይሰራጫሉ፣ እና ከሙቀት ምንጮች ጋር ቅርበት ያላቸው ሁኔታዎች ከፍ ያለ ህዳግ ማረጋገጥን ይፈልጋሉ። ንዝረት እና ድንጋጤ በንጥል ከአውቶሞቲቭ የዘፈቀደ ንዝረት እና የሜካኒካል ድንጋጤ መገለጫዎች መፈተሽ አለባቸው፣ የክፍል-ሙቀትን የማይለዋወጥ ሙከራዎችን በማለፍ ብቻ መርካት የለባቸውም።

ነገር ግን ከሰውነት የሙቀት መጠን መቋቋም የበለጠ በቀላሉ የሚገመተው  የግንኙነት ክፍል ነው . የሲግናል መዛባት በሚከሰትባቸው ትክክለኛ ፕሮጄክቶች ውስጥ፣ ከፍተኛ መጠን ያለው የመፍትሄው ጠመዝማዛ ወይም መግነጢሳዊ ዑደት ውድቀቶች አይደሉም፣ ነገር ግን የማኅተም መበላሸት፣ ደካማ ግንኙነት፣ ወይም በሙቀት ብስክሌት እና ንዝረት ውስጥ በእርሳስ ማሰሪያዎች እና ማገናኛዎች መካከል ያለው የሽቦ ጣልቃገብነት። ምርጫ የመታጠቂያ ቁሳቁስ ምርጫን፣ ማገናኛን መታተም እና የጭንቀት እፎይታ በኋላ እንዲስተናገዱ ሲተው የፈታውን አካል የሙቀት መጠን ብቻ የሚያረጋግጥ ከሆነ 'እንደ አስፈላጊነቱ' በአስተማማኝ ሰንሰለት ውስጥ በጣም ደካማው አገናኝ እስከ መጨረሻው ይቀራል።

ፍርድ 4፡ የኤሌክትሪክ መለኪያዎች እና የዲኮዲንግ ሰንሰለቱ በተመሳሳይ ጠረጴዛ ላይ መወዳደር አለባቸው

ፈቺው በድምፅ ሞዱል የተደረገ ሳይን እና ኮሳይን ምልክቶችን በአገልግሎት አቅራቢው ላይ ያወጣል። የማዕዘን መረጃው በፖስታው ውስጥ ተደብቋል እና በኤም.ሲ.ዩ.ው ጥቅም ላይ የሚውል ዲጂታል አንግል ከመሆኑ በፊት ዝቅ ማድረግ አለበት። የዲኮዲንግ እቅድ ምርጫ በቀጥታ በመፍታት አካል የኤሌክትሪክ መለኪያዎች ላይ የተገላቢጦሽ ገደቦችን ያስገድዳል.

ሃርድ ዲኮዲንግ (RDC ቺፕ)  ከ12 እስከ 16 ቢት የጥራት ጥራት እና ከአስር እስከ በመቶዎች በሚቆጠሩ ማይክሮ ሰከንድ ውስጥ የመከታተያ መዘግየት ያለው የተወሰነውን ከፈታ ወደ ዲጂታል የመቀየሪያ መስመር ይከተላል። አብሮ የተሰራ የጎለመሰ PLL loop አለው እና ምንም ማለት ይቻላል ምንም MCU ማስላት ሃይል አይፈጅም ፣ይህም ጥብቅ የመለኪያ መርሃ ግብሮች ላሏቸው የጅምላ ማምረቻ መድረኮች ተስማሚ ያደርገዋል። ዋጋው የአንድ የተወሰነ ሞተር ተለዋዋጭ ባህሪያት በጥልቅ ሊበጅ የማይችል ቋሚ የሉፕ ባንድዊድዝ ነው።

ሶፍት ዲኮዲንግ (DSADC + ሶፍትዌር አልጎሪዝም)  ውጫዊውን RDC ያስወግዳል እና የኤም.ሲ.ዩ ኦን-ቺፕ ዴልታ-ሲግማ ADCን በቀጥታ በ amplitude-modulated ሲግናሎች ናሙና ይጠቀማል፣ ከዚያ በኋላ ሶፍትዌሩ ሙሉውን ስሌት ያጠናቅቃል። የ DSADC ከፍተኛ ከመጠን በላይ ሬሾ እና ዲጂታል ማጣሪያ የቁጥር ድምጽን ወደ ከፍተኛ ድግግሞሾች እንዲገፋ እና ለዝቅተኛ ድግግሞሽ ፖስታ በ5-10 kHz ተሸካሚ ላይ ከፍተኛ የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾን ያሳድጋል፣ ለሞተር ተለዋዋጭ ባህሪያት የሂሳብ መለኪያዎችን ለማስተካከል ተለዋዋጭነትን ይጠብቃል። ዋጋው የ MCU ኮምፒውቲንግ ሃይል እና የልማት ግብዓቶች ስራ ነው፣ እና የመፍትሄው ጥራት በሶፍትዌር ብስለት ላይ በእጅጉ የተመካ ነው።

የትኛውም መንገድ ቢወሰድ፣ በምርጫ ወቅት መጣጣም ያለባቸው መለኪያዎች ቢያንስ የሚከተሉትን ያካትታሉ፡- የመቀስቀስ ድግግሞሽ (ዋና RDCs ከ2 ኪሎ ኸርዝ እስከ 20 ኪሎ ኸር የሚደርስ የማበረታቻ ክልል ይሸፍናሉ፣ እና ዓይነተኛ ፈታሾች በ10 kHz አካባቢ ይገመገማሉ)፣ የትራንስፎርሜሽን ሬሾ (በተለምዶ ከ 0.286 እስከ 0.5 ክልል ውስጥ)፣ የግቤት እክል እና የቺፕ አቅምን የመቀነስ አቅም እና የመንዳት አቅም ወሰን። የጥቅም አለመመጣጠን የሚያስከትለው መዘዝ ቀጥተኛ ነው፡- በቂ ያልሆነ ስፋት የሲግናል-ወደ-ጫጫታ ሬሾን ያባብሳል፣ የ amplitude saturation ደግሞ የሞገድ ቅርጽ እንዲቆራረጥ ያደርጋል። በሁለቱም ሁኔታዎች የማዕዘን መረጃው የተዛባ ነው. የመፍትሄውን ዳታ ሉህ ከዲኮዲንግ ቺፕ ማንዋል ንጥል በንጥል በሃርድዌር ሼማቲክ ደረጃ ማወዳደር ግማሽ ቀን ብቻ ያስከፍላል እና ማለቂያ የሌለውን የማረም ስራ በኋላ ላይ ይቆጥባል።

ፍርድ 5፡ የተግባር ደህንነት 'በ ASIL ደረጃ የተሰጠው ሞዴል በመምረጥ አያበቃም'

ዋናው የመኪና አቀማመጥ ዳሳሽ የማሽከርከሪያው መቆጣጠሪያ የተዘጋ ዑደት መነሻ ነጥብ ነው. አንዴ የማዕዘን ምልክቱ ካልተሳካ፣ ውጤቶቹ ከጉልበት መለዋወጥ እስከ የኃይል መቆራረጥ ወይም ያልታሰበ ጉልበት ይደርሳል። ስለዚህ, የተግባር ደህንነት ግምት በ 'አቅራቢው ለ ASIL X ድጋፍ ይጠይቃል' በሚለው ደረጃ ላይ ማቆም አይችሉም. ልዩ ንድፍ ውስጥ መተግበር አለባቸው በነጠላ-ነጥብ ጥፋቶች እና በተደጋጋሚ ስነ-ህንፃዎች .

የኢንደስትሪ-ስታንዳርድ ልምምድ ASIL C (SEooC)ን በመፍታት አካል ወይም ሴንሲንግ ኤለመንት ደረጃ ማግኘት እና አጠቃላይ ስርዓቱን ASIL D ለመድረስ በስርዓተ-ደረጃ ድጋሚ ዲዛይን - ባለሁለት ቻናል ጠመዝማዛዎች ፣ ባለሁለት ዲኮዲንግ ሰንሰለቶች ወይም ትይዩ ማረጋገጫ 'የአካላዊ ዳሳሽ + ሴንሰር-አልባ ግምትን ማረጋገጥ ነው።' በምርጫው ወቅት የሚጠየቁ ጥያቄዎች የትኛውን ያካትታል? የምርመራው ሽፋን ምንድን ነው? ባለሁለት ቻናል እቅድ ጥቅም ላይ ከዋለ የሁለቱ ቻናሎች ነፃነት እንዴት ይረጋገጣል እና የጋራ መንስኤ ውድቀቶች እንዴት ይገለላሉ? እነዚህ ጥያቄዎች በዝርዝሩ ንፅፅር ሰንጠረዦች ውስጥ አብዛኛውን ጊዜ የማይታዩ ናቸው፣ነገር ግን የተግባር ደህንነት ክርክር መዘጋት ይቻል እንደሆነ በቀጥታ ይወስናሉ።

በምርጫ ውስጥ ወደ ትዕዛዝ ስሜት መመለስ

እነዚህን አምስት ፍርዶች አንድ ላይ በማገናኘት የመምረጡ አመክንዮ በትክክል ግልፅ ነው  ፡ በመጀመሪያ የፖሊ-ጥንድ ስልቱን (ትክክለኝነት-የመጀመሪያ ወይም መድረክ-መጀመሪያ) ይወስኑ፣ ከዚያም መዋቅራዊውን ቅርፅ እና የመጫኛ መቻቻል ሰንሰለት ይቆልፉ ፣ ከዚያ በከፋ ሁኔታ ውስጥ የሙቀት መጠንን እና ንዝረትን ያረጋግጡ እና የግንኙነት ክፍሉን በተመሳሳይ የአስተማማኝነት ማረጋገጫ ዝርዝር ውስጥ ያካትቱ ፣ ቀጥሎም ከኤሌክትሪክ መለኪያዎች ጋር ይዛመዳል እና ሰንሰለቱን መፍታት እንደ አንድ ስርዓት እና ደህንነት እንደገና ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ልክ ነው።  ከእነዚህ አምስት ደረጃዎች በኋላ፣ አብዛኛውን ጊዜ አንድ ወይም ሁለት እጩ ሞዴሎች ብቻ ይቀራሉ፣ እና በነዚያ ወይም በሁለቱ መካከል ያለው ልዩነት ለፕሮቶታይፕ ንፅፅር ጊዜውን የሚያጠፋው ክፍል ነው።

ፈታኙ ለዋና ድራይቭ አቀማመጥ ዳሳሾች ብቸኛው ምርጫ አይደለም ፣ ነገር ግን በጅምላ-ምርት ዋና ድራይቭ ፕሮጄክቶች ውስጥ አስተማማኝነት እና የአካባቢ መቻቻል ቅድሚያ የሚሰጣቸው ጉዳዮች ፣ ፈታኙ አሁንም 'በአጋጣሚ የተመረጠ' ሳይሆን ' በትክክል መመረጥ ያለበት አካል ነው።