Νέοι Energy Electric Drive Sensors Resolver: Ανάλυση της λειτουργίας και της αποτυχίας

** 1. Επισκόπηση του Επίλυση σε νέα συστήματα ενέργειας ενέργειας Energy Electric 

Ένας διαλυτής είναι ένας κοινός αισθητήρας σε νέα συστήματα ηλεκτρικής κίνησης ενέργειας, μετατρέποντας κυρίως τη γωνιακή θέση της αξονικής περιστροφής και τη γωνιακή ταχύτητα σε ηλεκτρικά σήματα. Η δομή του περιλαμβάνει κυρίως τον στάτορα του διαλυτή και τον ρότορα, με τον πιο συχνά χρησιμοποιούμενο τύπο να είναι ο διαλυτής μεταβλητής απροθυμίας.

** 2. Αρχή λειτουργίας του διαλυτή **

Η βασική δομή ενός διαλυτή έγκειται στο σχεδιασμό του, που αποτελείται κυρίως από περιελίξεις διέγερσης R1 και R2 και δύο σειρές ορθογώνιων περιελίξεων ανατροφοδότησης S1, S3 και S2, S4, όλα σχολαστικά διατεταγμένα στον στάτορα. Σε κανονικές συνθήκες λειτουργίας, τα σήματα διέγερσης υψηλής συχνότητας εφαρμόζονται στα R1 και R2, δημιουργώντας ένα ημιτονοειδές ρεύμα. Τα σήματα που προκαλούνται στις περιελίξεις ανατροφοδότησης έχουν μια σαφή λειτουργική σχέση με την ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα. Ως εκ τούτου, αναλύοντας διεξοδικά αυτά τα σήματα ανάδρασης, μπορούμε να προσδιορίσουμε με ακρίβεια την περιστροφική κατάσταση του κινητήρα.

** 3. Προσδιορισμός της μηδενικής θέσης του διαλυτή ηλεκτρικής κίνησης **

Ο προσδιορισμός της μηδενικής θέσης του κινητήρα είναι ζωτικής σημασίας καθώς επηρεάζει την ακρίβεια ελέγχου του κινητήρα. Στα αρχικά στάδια της νέας ανάπτυξης ενέργειας Energy Electric Drive, η λειτουργικότητα του λογισμικού ήταν περιορισμένη και η βαθμονόμηση μηδενικής θέσης έγινε συνήθως χρησιμοποιώντας ένα συγκεκριμένο όργανο μηδενικής ρύθμισης, ακολουθούμενο από προσαρμογές λογισμικού. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα: δεν μπορεί να διορθώσει τη γωνία μηδενικής θέσης κατά τη διάρκεια της χρήσης, οδηγώντας σε επιδείνωση της ακρίβειας ελέγχου με την πάροδο του χρόνου.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό το ζήτημα, προέκυψε η τεχνολογία γωνίας μηδενικής θέσης για την αυτο-μηδενική θέση για τους διαλυτές. Αυτή η τεχνολογία ενσωματώνει έναν αλγόριθμο αυτο-μάθησης στον ελεγκτή κινητήρα, επιτρέποντας στον ελεγκτή να ανιχνεύει αυτόματα και να διορθώσει την απόκλιση μηδενικής θέσης μεταξύ του διαλυτή και του κινητήρα. Κατά τη διάρκεια της διαδικασίας αυτοκαταστάσεως, ο ελεγκτής αποκτάται για πρώτη φορά την πραγματική τιμή απόκλισης μέσω συγκεκριμένων διαδικασιών δοκιμής (π.χ. στατικές ή δυναμικές δοκιμές). Μόλις αποκτηθεί η τιμή απόκλισης, ο ελεγκτής αποθηκεύει αυτές τις πληροφορίες και αντισταθμίζει αυτόματα κατά τη διάρκεια των επακόλουθων λειτουργιών ελέγχου κινητήρα. Αυτό επιτρέπει στον ελεγκτή να ελέγχει με μεγαλύτερη ακρίβεια την επιχειρησιακή κατάσταση του κινητήρα με βάση τα βαθμονομημένα σήματα διαλυτή, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια και την απόδοση ελέγχου.

Ένας κοινός αλγόριθμος αυτο-μάθησης βασίζεται στην εκμάθηση της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης (EMF), με ρυθμιστή PI μηδενικής θέσης ως πυρήνα. Το παρακάτω διάγραμμα απεικονίζει τη διαδικασία αυτο-μάθησης της μηδενικής θέσης σε ένα υβριδικό σύστημα. Ορίζει τον τρέχοντα έλεγχο ρυθμίζοντας το IQ έως 0 και την ανάθεση μιας τιμής στο ID και στη συνέχεια υπολογίζει το VD (τάση άξονα D) και το χρησιμοποιεί ως είσοδο αναφοράς για τη γωνία μηδενικής θέσης. Η έξοδος VD από τον τρέχοντα βρόχο του ελεγκτή χρησιμεύει ως ανατροφοδότηση και ο ρυθμιστής γωνίας μηδενικής θέσης εξάγει τη συγκλινή γωνία μηδενικής θέσης.

** 4. Κοινές τρόποι αποτυχίας των διαλυτών **

- ** Ηλεκτρομαγνητική παρεμβολή (EMI) **

Στα νέα συστήματα ηλεκτρικής κίνησης ενέργειας, ο κινητήρας, ο ελεγκτής και άλλα ηλεκτρικά εξαρτήματα μπορούν να παράγουν ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Εάν η ικανότητα κατά της παρεμβολής του διαλυτή είναι αδύναμη, αυτά τα σήματα παρεμβολής ενδέχεται να επηρεάσουν την κανονική του λειτουργία, οδηγώντας σε παραμόρφωση ή απώλεια σήματος. Προηγουμένως, η θωράκιση χρησιμοποιήθηκε γύρω από τις διαλυτές για την πρόληψη του EMI. Ωστόσο, αυτή η πρακτική έχει διακόψει σε μεγάλο βαθμό επειδή ο διαλυτής λειτουργεί με υψηλότερη συχνότητα από την ηλεκτρομαγνητική συχνότητα του κινητήρα και όσο δεν είναι πολύ κοντά στις γραμμές υψηλής τάσης, το EMI δεν είναι γενικά πρόβλημα.

- ** Αυμμετρία σε ημιτονοειδή και περιελίξεις συνημίτονου **

Η κακή ευθυγράμμιση στη συναρμολόγηση του στάτορα και του ρότορα μπορεί να προκαλέσει ανομοιογενή κατανομή του χάσματος μαγνητικού πεδίου. Αυτή η ανομοιόμορφη κατανομή μπορεί να οδηγήσει σε ασυμμετρία στις περιελίξεις ημιτονοειδούς και συνημιτονίας, με αποτέλεσμα τα άνισα πλάτη των σημάτων ημιτονοειδούς και συνημιτονίας.

- ** Αναντιστοιχία σύνθετης αντίστασης που οδηγεί σε αστάθεια του συστήματος **

Η αντίσταση είναι ένας κρίσιμος παράγοντας που επηρεάζει τη μετάδοση σήματος. Εάν η σύνθετη αντίσταση του διαλυτή δεν ταιριάζει με αυτή άλλων τμημάτων του συστήματος ελέγχου, μπορεί να προκαλέσει αντανάκλαση του σήματος, εξασθένηση ή παραμόρφωση, επηρεάζοντας έτσι τη σταθερότητα και την απόδοση ολόκληρου του συστήματος.

**Σύναψη**

Ως κρίσιμος αισθητήρας σε νέα συστήματα ηλεκτρικής κίνησης ενέργειας, ο διαλυτής είναι απαραίτητος για τον ακριβή έλεγχο του κινητήρα. Πρέπει επίσης να δώσουμε προσοχή στους πιθανούς τρόπους αποτυχίας σε πρακτικές εφαρμογές και να λάβουμε τα κατάλληλα μέτρα για την πρόληψη και το χειρισμό. Μόνο τότε μπορούμε να διασφαλίσουμε τη σταθερή λειτουργία και την υψηλή απόδοση των νέων ενεργειακών συστημάτων ηλεκτρικής κίνησης.