Mootori asendi andur on seade, mis tuvastab mootoris rootori asukoha staatori suhtes (fikseeritud osa). See teisendab mehaanilise positsiooni elektrisignaaliks, mida mootorikontroller kasutab, et otsustada, millal mootori voolu suunda ja tugevust vahetada, juhtides seeläbi mootori pöörlemiskiirust ja pöördemomenti.
Uutes energiasõidukites on mootori täpne juhtimine otseselt seotud sõiduki sõiduohutuse ja stabiilsusega ning positsiooni täpse tööga Anduri eraldaja võib tagada mootori õige reageerimise kriitilistel hetkedel nagu hädapidurdus, kiirendus või roolimine. See on eriti oluline püsiva magneti sünkroonmootorite (PMSM) jaoks, millel pole füüsilisi kontaktkommutaatoreid, ja tuginevad seetõttu anduri antud positsiooniteabele, et otsustada, millal voolu suund vahetada ja mootori sujuva töö tagamiseks tagada.
Praegu on uutes energiasõidukites, pöörisvooluandurites ja pöörlevate trafodes (pöörlevate andurid) (pöörlevate andurid) tavaliselt kahte tüüpi motoorse positsiooni andureid.
01.
Erinevus keeriseva ja pöörisvoolu vahel tuleneb nende aluspõhimõttest
Ehkki pöörisvoolu andurid ja pöörlevad trafod saavad mootori positsiooni tuvastamise nõudeid hästi täita, on nende erinevate signaalide genereerimise masinate ja signaalitöötluse meetodite tõttu erinevates nõuetes erinevusi konkreetsetes tooterakendustes.
Mootoriasendi anduri tüübi valimine peab arvestama ka muid tegureid, näiteks kulud, täpsusnõuded, keskkonnaalane kohanemisvõime, töökindlus ja süsteemi integreerimise keerukus, mis on tihedalt seotud signaalide genereerimise ja töötlemismehhanismiga.
Võtke näitena kõige sagedamini kasutatav pöörlemisandur, selle tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. Signaali genereerimise põhimõte on see, et mootori kontroller annab ergutusmähisele (mähise A) püsiva sageduse vahelduvvoolu ergutussignaali ja see ergastussignaal genereerib pöörleva anduri sees vahelduva magnetvälja. Rootori pöörlemisel lõigatakse ergastusmähise tekitatud magnetväli, mille tulemuseks on vahelduvpinge indutseerimine sinusoidaalses mähises B ja koosinusmähis C., mõõtes nende kahe signaali faasierinevust ja amplituudi, saab motoorse rootori absoluutse positsiooni ja pöörlemissuuna täpseks arvutada.
◎ Signaalitöötluses võtab mootori kontroller vastu ja analüüsib pöörlemisanduri siinus- ja koosinussignaale ning arvutab täpse nurgateabe tarkvara algoritmi kaudu (tavaliselt pöörleva kooderi analüüsi algoritm). Parema signaalitöötluse saavutamiseks on tavaliselt vaja kasutada spetsiaalset dekodeerimiskiipi, mis on paigaldatud mootori kontrollerisse, ja muidugi saab seda saavutada ka tarkvara dekodeerimise teel.
Seetõttu koosneb see pöörlemisanduri spetsiifilisel kujul tavaliselt põnevast mähisest (primaarne mähis, mähis A), kahest väljundmähisest (siinuse mähise B ja koosinusmputis C) ja ebakorrapärase kujuga metallrootorist. Rootor on mootori rootoriga koaksiaalne ja pöörleb mootori pöörlemisega.
Pöörisvoolu andur kasutab elektromagnetilise induktsiooni põhimõtet indutseeritud vahelduvvoolu signaali edastamiseks ja vastuvõtmiseks vastava mähisega edastamisotsas ja vastuvõtva otsaga, et arvutada sihtratta asukoht. Sihtratas kinnitatakse pöörleva võlli külge ja pöörleb koos rootoriga. Mootori rootori ja staatori suhtelist asukohta saab mõõta sihtratta asukoha tuvastamisega.
◎ Signaalitöötluse osas, kui pöörisvoolu andur on sisse lülitatud, genereerib andur edastav mähis põneva magnetvälja ja sihtplaati järgib mootorit põneva magnetvälja pöörlemiseks ja lõikamiseks, nii et vastuvõtva mähis genereerib mähise pinget ning anduri mooduli demoduleeritud ja töödeldud mähise pinge saamiseks vastavasse signaali saamiseks. Erinevalt pöörlevast andurist on pöörisvoolu anduri signaalitöötluse kiip integreeritud anduriga ja digitaalset signaali saab otse välja anda.
Seetõttu koosneb pöörisvoolu andur tavaliselt paljudest sihtradadest, mis vastavad mootori mastipaaride arvule. Mähigrupp koosneb ülekandemähisest ja vastuvõtvast mähisest, mis on fikseeritud mootori staatorile, ja pöörisvoolu andur on tavaliselt paigutatud otse PCB -sse ning signaalitöötluse kiip on integreeritud.
02.
Erinevad põhimõtted viivad erineva tehnilise keskendumiseni
On näha, et peamised erinevused pöörlemisanduri ja pöörisvoolu anduri vahel on põhimõtteliselt ergutusrežiimis, signaali genereerimise mehhanismi ja signaalitöötluse keerukuse vahel. Pöörlemisanduri eelised on peamiselt ergastussignaali stabiilsuses ja töökeskkonna tolerantsus, kuid puudused on see, et motoorse skeemi muutumise mõju on suurem ja platvormi ühilduvus on halb. Eddy praeguse anduri eeliseks on selle kõrge elektronimise aste, platvormi vajadustele hõlpsasti rahuldatav ja tugev anti-EMC võime. Puuduseks on see, et see on keskkonna tolerantsi osas pisut nõrgem kui pöörlemisandur ja kulud on mõne stseeni pöörleva anduri kõrgemad.
Platvormi ühilduvus kajastub esmakordselt kiirusetasemel, Hiina autotööstuse ühingu koostatud energiasäästlik ja uus energiasõidukitehnoloogia teekaart 2.0 'tõi välja, et aastaks 2025 on positsioonianduri maksimaalne töökiirus 20 000R/min ja dekoodri ribalaius on> 2,5 kHz. 2030. aastaks on positsioonianduri maksimaalne töökiirus 25 000R/min ja dekoodri ribalaius on> 3,0 kHz. On näha, et pöörlevas anduris on suurel kiirusel teatud väljakutsed.
Selle põhjuseks on asjaolu, et pöörlemisanduri ergastussagedus on tihedalt seotud kiiruse olekuga, mida selle kujundamisel arvestatakse, ja see sobib tavaliselt praeguse kiiruse olekuga. Kiiruse suurenedes on täpseks mõõtmiseks vaja suuremat ergastamise sagedust, mis nõuab pöörleva anduri kujunduse muutmist.
Eddy praegune anduritel pole seda probleemi. Effie Automotive ütles NE -le Time, et pöörisvoolu anduri disain suudab paremini kohaneda selle suure kiiruse arengusuundiga. Selle lai tugivahemik, kiire reageerimine ja parem jõudlus kõrgsageduslike signaalide töötlemisel tähendavad, et pöörisvoolu andureid saab tulevaste rakenduste jaoks kõrgemal kiirusel 'ülespoole ühilduvalt'. Seetõttu saab platvormilahendust paremini realiseerida erineva kiirusega mootoritoodetes. Tegelikult on see üks tegureid, mille praegused mootorikliendid valivad Eddy Current Solutions,
Lisaks on pöörisvoolu andurite, näiteks võlli tüübi mitmekesisuse tõttu, võlli ots sarnane ja võlli saab jagada O-tüüpi ja C-tüüpi (mõnda nimetatakse ka täisringiks ja poolringiks). Seetõttu on see kliendi mootori kujundusskeemide kohandamisel suhteliselt paindlikum.
03.
Erinevad põhimõtted põhjustavad kulude vähendamise väljakutseid erinevaid väljakutseid
Pöördsensorite maksumus pärineb peamiselt materjalidest ja riistvarast, sealhulgas magnetilistest materjalidest (näiteks räni terasest lehed), mähised jne. Seetõttu määratakse kogukulud vastavalt selle suurusele, mida suurem on suurus, seda suurem on kulud.
Pöörisvoolu anduri põhikulud peituvad peamiselt selle elektroonilistes komponentides, töötlemislaastudes jne, elektrooniliste osade maksumus on suhteliselt fikseeritud, nii et pöörisvoolu anduri põhikulud ei suurene suurusega lineaarselt.
Seetõttu on pöörisvoolu andurite maksumus väiksem kui suuremahuliste rakenduste pöörlevate andurite oma. Väikese suurusega motoorse skeemi korral on pöörlemisanduritel siiski teatud kulude eelised. Muidugi, kui tegemist on konkreetse rakendusskeemiga, kuna pöörleva anduri signaalitöötluse kiibi ei sisaldu sageli kulude arvutamisel, on konkreetsete kulude võrdlusel ka mõned erinevused.
Lisaks praegusele kulude võrdlusele on vaja pöörata tähelepanu ka tulevasele kulude vähendamise ruumile. Kuna enamik pöörisvoolu andurite kiipidest pärineb välismaistest ettevõtetest, saab kulusid veelgi vähendada koos skaala laienemise ja kodumaiste kiipiettevõtete küpsusega hilisemas etapis. Pöördsensori kahanev ruum on siiski suhteliselt piiratud.
Seetõttu on Eddy praeguste andurid tulevaste kulunõuete ees ilmselgelt soodsamad. Viimastel aastatel on Eddy Current Sensorite turuosa märkimisväärselt tõusnud ning siseturul on sõidukiettevõtted, sealhulgas Geely ja mitmed uued jõud, valinud Eddy Current Sensori skeemi.
04.
Eddy praegune anduritööstus peab endiselt kasvama
Ehkki pöörisvoolu andurirakenduste populaarsus suureneb, on kõige tavalisemad andurid siiski pöörlevad andurid, sealhulgas müügijuhid BYD ja Tesla. Selle põhjuseks on see, et ühelt poolt rakendatakse Eddy praeguseid andureid autotööstuse valdkonnas hilja ja teisest küljest pole palju tarnijaid, kes saaksid Eddy praeguseid andureid pakkuda, ja mõned ettevõtted, näiteks Effie ja Sensata, saavad neid tööstuses pakkuda.
Eddy praeguse andurite jaoks on kolm peamist väljakutset:
Tegelikult on tööstusvaldkonnas rakendatud pöörisvoolu andureid, kuid autotööstuses on esimene asi, mis tuleb täita, sõiduki gabariidi taseme nõuded, eriti funktsionaalse ohutuse nõuded. Võtke näitena Effie Automobile, et tagada pöörisvoolu anduri stabiilne rakendamine, on arendusprotsess rangelt kooskõlas ISO26262 protsessiga, et tagada funktsionaalse ohutustaseme nõuded.
◎ Kiibi väljakutse, kiip peab mitte ainult vastama funktsionaalsetele nõuetele, vaid ka vastama automõõturite tasemele. Pöördvoolu sensori ettevõttena on vaja kehtestada kiibi kontrollimise standardi, et hinnata kiibi kättesaadavust, mis on ülioluline ka kodumaiste kiipide järgneva rakendamise jaoks. Aastatepikkuse koostöö kaudu globaalse kiibi tootjatega täieliku kontrolliprotsessi loomiseks näitas Effie Automotive, et kodumaiste kiipide kasutuselevõtt on muidugi kavandatud, eeldus on standarditele vastamine.
Usaldusväärsuse väljakutsed, Eddy praegune andur, mis tuleneb paigaldusasendist, on tööprotsess mootori termilisele šokile, jahutusõli pritsimisele ja muudele väljakutsetele, mis on eriti suurem kiibi jaoks. Effie Automotive'i lahendus on rakendada kleepumist kiibi asukohas, suurendades samal ajal kiibi enda temperatuurivajadusi. Parandada keskkonnaga kohanemisvõimet ja parandada usaldusväärsust.
Tulevikus on see, kas pöörisvool suudab pöörlemisandurit täielikult asendada, veel teada. Pöördsensoritel on ka oma tooteuuenduse tee mootori uute vajadustega toimetulemiseks. Kuid pöörisvoolu andurite kasvuhoog on kiirem kui pöörleva andurite oma ja muidugi on pöörisvoolu andurite alus madal.
