Uue energiaga elektriajami andurite lahendaja: iseõppimine ja tõrkerežiimide analüüs

**1. Ülevaade Lahendaja uue energiaga elektriajamisüsteemides 

Lahendus on levinud andur uutes energia elektriajamite süsteemides, mis muundab peamiselt aksiaalse pöörlemise nurkasendi ja nurkkiiruse elektrilisteks signaalideks. Selle struktuur sisaldab peamiselt lahendaja staatorit ja rootorit, kusjuures kõige sagedamini kasutatav tüüp on muutuva reluktantsi lahendaja.

**2. Lahendaja tööpõhimõte**

Lahusti põhistruktuur seisneb selle mähiste konstruktsioonis, mis koosneb peamiselt ergutusmähistest R1 ja R2 ning kahest ortogonaalsete tagasisidemähiste S1, S3 ja S2, S4 komplektist, mis kõik on staatoril hoolikalt paigutatud. Tavalistes töötingimustes rakendatakse R1-le ja R2-le kõrgsageduslikke ergutussignaale, mis tekitavad siinusvoolu. Tagasiside mähistes indutseeritud signaalidel on selge funktsionaalne seos mootori pöörlemiskiirusega. Seetõttu saame neid tagasiside signaale põhjalikult analüüsides täpselt määrata mootori pöörlemisoleku.

**3. Elektriajami lahendaja nullasendi määramine**

Mootori nullasendi määramine on ülioluline, kuna see mõjutab mootori juhtimise täpsust. Uue energiaga elektriajami väljatöötamise algfaasis oli tarkvara funktsionaalsus piiratud ja nullasendi kalibreerimine viidi tavaliselt läbi spetsiaalse nulli seadistusvahendi abil, millele järgnes tarkvara kohandamine. Sellel meetodil on aga märkimisväärne puudus: see ei saa nullpositsiooni nurka kasutamise ajal korrigeerida, mis põhjustab aja jooksul juhtimise täpsuse halvenemist.

Selle probleemi lahendamiseks on välja töötatud lahendajate jaoks iseõppiv nullpositsiooni nurga tehnoloogia. See tehnoloogia integreerib mootorikontrollerisse iseõppiva algoritmi, võimaldades kontrolleril automaatselt tuvastada ja korrigeerida lahendaja ja mootori vahelise nullasendi kõrvalekaldeid. Iseõppimisprotsessi käigus saab kontroller esmalt konkreetsete katseprotseduuride (nt staatilise või dünaamilise testimise) kaudu tegeliku hälbe väärtuse. Kui hälbe väärtus on hangitud, salvestab kontroller selle teabe ja kompenseerib seda automaatselt järgnevate mootori juhtimistoimingute ajal. See võimaldab kontrolleril täpsemini juhtida mootori tööolekut kalibreeritud lahendaja signaalide põhjal, parandades seeläbi juhtimise täpsust ja jõudlust.

Levinud iseõppimisalgoritm põhineb tagasi elektromotoorjõu (EMF) õppimisel, mille tuumaks on nullpositsiooni nurga PI regulaator. Allolev diagramm illustreerib nullpositsiooni iseõppimise protsessi hübriidsüsteemis. See seab voolujuhtimise, määrates iq väärtusele 0 ja määrates väärtuse id-le, seejärel arvutab Vd (d-telje pinge) ja kasutab seda nullpositsiooni nurga võrdlussisendina. Kontrolleri vooluahela Vd väljund toimib tagasisidena ja nullasendi nurga regulaator väljastab koondunud nullpositsiooni nurga.

**4. Lahendajate tavalised tõrkerežiimid**

- **Elektromagnetilised häired (EMI)**

Uute energiaga elektriajamite süsteemides võivad mootor, kontroller ja muud elektrilised komponendid tekitada elektromagnetilisi häireid. Kui lahendaja häiretevastane võime on nõrk, võivad need häiresignaalid mõjutada selle normaalset tööd, põhjustades signaali moonutamist või kadumist. Varem kasutati EMI vältimiseks lahendajate ümber varjestust. Sellest tavast on aga suures osas loobutud, kuna lahendaja töötab mootori elektromagnetilisest sagedusest kõrgemal sagedusel ja seni, kuni see ei asu kõrgepingeliinidele liiga lähedal, ei ole EMI üldiselt probleemiks.

- **Asümmeetria siinus- ja koosinusmähistes**

Lahendaja staatori ja rootori koostu vale joondamine võib põhjustada magnetvälja tühimiku ebaühtlast jaotumist. Selline ebaühtlane jaotus võib põhjustada siinus- ja koosinusmähiste asümmeetriat, mille tulemuseks on siinus- ja koosinussignaalide ebavõrdsed amplituudid.

- **Takistuse mittevastavus, mis põhjustab süsteemi ebastabiilsust**

Impedants on signaali edastamist mõjutav kriitiline tegur. Kui lahusti impedants ei ühti juhtsüsteemi teiste osade omaga, võib see põhjustada signaali peegeldumist, sumbumist või moonutusi, mõjutades seeläbi kogu süsteemi stabiilsust ja jõudlust.

**Järeldus**

Olulise andurina uutes energiaelektrilistes ajamisüsteemides on lahendaja mootori täpseks juhtimiseks hädavajalik. Peame ka praktilistes rakendustes tähelepanu pöörama võimalikele rikkeviisidele ning võtma asjakohaseid meetmeid ennetamiseks ja käsitlemiseks. Ainult nii saame tagada uute energiaelektriajamite süsteemide stabiilse töö ja kõrge efektiivsuse.