Moottorin sijainti -anturi on laite, joka havaitsee moottorin roottorin sijainnin (pyörivä osa) staattoriin suhteessa (kiinteä osa). Se muuntaa mekaanisen asennon sähköiseksi signaaliksi moottorin ohjaimen käytettäväksi päättääksesi, milloin moottorin virransuunta ja lujuus kytketään, säätäen siten moottorin pyörimisnopeutta ja vääntömomenttia.
Uusissa energiaajoneuvoissa moottorin tarkka ohjaus liittyy suoraan ajoneuvon ajoturvallisuuteen ja vakauteen ja aseman tarkkaan työhön Anturin ratkaisija voi varmistaa moottorin oikean vasteen kriittisissä hetkissä, kuten hätäjarrutuksessa, kiihtyvyydessä tai ohjauksessa. Tämä on erityisen tärkeää pysyvälle magneetti -synkronisille moottoreille (PMSM), joilla ei ole fyysisiä kontaktikommutaattoreita ja jotka siksi luottavat anturin toimittamiin sijaintitietoihin päättääksesi, milloin virransuunta vaihtaa ja varmistaa moottorin sujuva toiminta.
Tällä hetkellä uusissa energiaajoneuvoissa, pyörrevirran anturissa ja kiertomuuntajissa (kierto -anturit) on yleisesti käytetty kahta tyyppiä moottorin sijaintiantureita.
01.
Ero pyörre- ja pyörrevirtojen välillä johtuu niiden perusperiaatteesta
Vaikka pyörrevirta -anturit ja kiertomuuntajat voivat täyttää hyvin moottorin asennon havaitsemisen vaatimukset, koska niiden eri signaalintuotantokoneiden ja signaalinkäsittelymenetelmät ovat eroja tietyissä tuotesovelluksissa eri vaatimusten mukaisesti.
Moottorin sijaintianturin tyypin valinnan on myös otettava huomioon muut tekijät, kuten kustannukset, tarkkuusvaatimukset, ympäristön sopeutumiskyky, luotettavuus ja järjestelmän integroinnin monimutkaisuus, jotka liittyvät läheisesti signaalin perus- ja prosessointimekanismiin.
Otetaan esimerkiksi yleisimmin käytetty kierto -anturi, sen toimintaperiaate perustuu sähkömagneettisen induktion periaatteeseen. Signaalin muodostumisen periaate on, että moottorin ohjain tarjoaa vakiotaajuuden AC -virityssignaalin virityskelalle (kela A), ja tämä virityssignaali tuottaa vuorottelevan magneettikentän pyörivän anturin sisällä. Roottorin pyöriessä virityskelalla tuotettu magneettikenttä leikataan, mikä johtaa vaihtovirtajännitteen induktioon sinimuotoisessa kela B: ssä ja kosinikäälässä C. Mittaamalla näiden kahden signaalin faasieron ja amplitudi, moottorin roottorin absoluuttinen sijainti ja pyörimissuunta voidaan laskea tarkasti.
◎ Signaalinkäsittelyssä moottorin ohjain vastaanottaa ja analysoi kierto -anturin sini- ja kosinisignaalit ja laskee tarkan kulmatiedon ohjelmistoalgoritmin kautta (yleensä kiertokooderianalyysialgoritmi). Signaalinkäsittelyn saavuttamiseksi on yleensä tarpeen käyttää erityistä dekoodauspiiriä, joka on asennettu moottorin ohjaimeen, ja tietysti se voidaan saavuttaa myös ohjelmistodekoodaamalla.
Siksi kierto -anturin spesifisessä muodossa se koostuu yleensä jännittävästä kelasta (ensisijainen kela, kela A), kahdesta lähtökeistä (sini -kela B ja kosininkela C) ja epäsäännöllisesti muotoiltu metalliroottori. Roottori on koaksiaalinen moottorin roottorin kanssa ja pyörii moottorin pyörimisen myötä.
Pyörynvirta -anturi käyttää sähkömagneettista induktioperiaatetta indusoidun vaihtovirtasignaalin lähettämiseen ja vastaanottamiseen vastaavalla kelalla lähetyspäässä ja vastaanottavassa päässä, jotta voidaan laskea kohdepyörän sijainti. Kohdepyörä kiinnitetään pyörivään akseliin ja pyörii yhdessä roottorin kanssa. Moottorin roottorin ja staattorin suhteellinen sijainti voidaan mitata havaitsemalla kohdepyörän sijainti.
◎ Signaalinkäsittelyn kannalta, kun pyörrevirran anturi on käynnissä, anturi lähettävä kela tuottaa jännittävän magneettikentän ja kohdelevy seuraa moottoria kiertääkseen ja leikkaamaan jännittävän magneettikentän siten, että vastaanottava kela tuottaa kelajännitettä ja anturimoduulin demoduloidun ja jalostetun kelan jännitteen saamiseksi vastaavan asennon jännitesignaalin jännite. Erilainen pyörivä anturi, pyörrevirran anturin signaalinkäsittelypiiri on integroitu anturiin ja digitaalinen signaali voidaan tulostaa suoraan.
Siksi pyörrevirran anturi koostuu yleensä useista kohdesilmut, jotka vastaavat moottorin napaparien lukumäärää. Käämaryhmä koostuu siirtokelasta ja vastaanottavasta kelasta, jotka on kiinnitetty moottorin staattoriin, ja pyörrevirran anturi on yleensä järjestetty suoraan piirilevyyn, ja signaalinkäsittelypiiri on integroitu.
02.
Eri periaatteet johtavat erilaiseen tekniseen keskittymiseen
Voidaan nähdä, että pyörimisanturin ja pyörrevirran anturin väliset pääerot ovat periaatteessa viritystilassa, signaalintuotantomekanismissa ja signaalinkäsittelyn monimutkaisuudessa. Kiertoanturin edut ovat pääasiassa virityssignaalin stabiilisuudessa ja työympäristön toleranssissa, mutta haittoja on, että moottorikannun muutoksen vaikutus on suurempi ja alustan yhteensopivuus on heikko. Eddy-virran anturin etu on sen korkea elektronisaatioaste, helppo vastata alustan tarpeisiin ja vahva anti-EMC-kyky. Haittana on, että se on hiukan heikompi kuin kierto -anturi ympäristötoleranssin suhteen, ja kustannukset ovat suurempi kuin joissain kohtauksissa pyörivä anturi.
Alustan yhteensopivuus heijastuu ensin nopeustasolla, 'energiansäästö ja uusi energiaajoneuvojen teknologia etenemissuunnitelma 2.0 ', jonka Automotive Engineering Society on valmistanut, huomautti, että vuoteen 2025 mennessä sijaintianturin enimmäisnopeus on 20 000r/min ja dekooderin kaistanleveys on> 2,5kHz. Vuoteen 2030 mennessä sijaintianturin suurin työnopeus on 25 000r/min, ja dekooderin kaistanleveys on> 3,0 kHz. Voidaan nähdä, että kierto -anturissa on tiettyjä haasteita suurella nopeudella.
Tämä johtuu siitä, että kierto -anturin viritystaajuus liittyy läheisesti nopeustilaan, joka tarkastellaan sen suunnittelun yhteydessä, ja yleensä vastaa nykyistä nopeustilaa. Nopeuden lisääntyessä tarkka mittaus vaaditaan suurempi viritystaajuus, joka vaatii muutoksen pyörivän anturin suunnittelussa.
Eddy -nykyiset anturit eivät ole tätä ongelmaa. Effie Automotive kertoi NE TIE: n, että pyörrevirran anturin suunnittelu voi sopeutua paremmin tämän suuren nopeuden kehityssuuntaukseen. Sen laaja tukivalikoima, nopea vaste ja parempi suorituskyky korkean taajuuden signaalinkäsittelyssä tarkoittaa, että pyörrevirran anturit voivat olla 'ylöspäin yhteensopiva ' tuleville sovelluksille suuremmilla nopeuksilla. Siksi alustaratkaisu voidaan toteuttaa paremmin moottorituotteissa, joilla on eri nopeudet. Itse asiassa tämä on yksi tekijöistä, jotka nykyiset moottoriasiakkaat valitsevat Eddy -nykyiset ratkaisut,
Lisäksi pyörrevirran anturien, kuten akselityypin, monimuotoisuuden vuoksi akselin pää on samanlainen ja akseli voidaan jakaa O-tyyppiin ja C-tyyppiin (joitain kutsutaan myös koko ympyräksi ja puolipyöriksi). Siksi se on suhteellisen joustavampi mukauttamalla asiakasmoottorin suunnittelujärjestelmiä.
03.
Eri periaatteet johtavat erilaisiin kustannusten vähentämishaasteisiin
Kiertoanturien kustannukset tulevat pääasiassa materiaaleista ja laitteistoista, mukaan lukien magneettiset materiaalit (kuten piiteräksiset levyt), kelat ja niin edelleen. Siksi kokonaiskustannukset määritetään sen koon, yleensä suuremman koon mukaan, sitä suuremmat kustannukset ovat korkeammat.
Pyörynvirta -anturin ydinkustannukset ovat pääasiassa sen elektronisia komponentteja, sirujen käsittelyä jne., Elektronisten osien kustannukset ovat suhteellisen kiinteät, joten pyörrekirjahenkilöstön ydinkustannukset eivät kasva lineaarisesti koon kanssa.
Siksi pyörrevirran anturien kustannukset ovat alhaisemmat kuin pyörivien anturien kustannukset suurissa sovelluksissa. Pienikokoisissa moottorikäyttöissä kierto-antureilla on kuitenkin tiettyjä kustannusetuja. Tietenkin, kun kyse on erityisestä sovellusjärjestelmästä, koska pyörivän anturin signaalinkäsittelypiiri ei usein sisälly kustannuslaskelmaan, erityiskustannusvertailussa on myös joitain eroja.
Nykyisen kustannusvertailun lisäksi on myös tarpeen kiinnittää huomiota tulevaisuuden kustannusten vähentämistilaan. Koska suurin osa pyörrevirta -anturin siruista on peräisin ulkomaisilta yrityksiltä, kustannuksia voidaan edelleen vähentää laajentuessa asteikolla ja kotimaisten siruyritysten kypsyydellä myöhemmässä vaiheessa. Pyörivän anturin laskeva tila on kuitenkin suhteellisen rajallinen.
Siksi, kun he kohtaavat tulevia kustannusvaatimuksia, pyörre nykyiset anturit ovat selvästi edullisempia. Viime vuosina Eddy -nykyisten anturien markkinaosuus on noussut huomattavasti, ja kotimarkkinoilla ajoneuvoyhtiöt, mukaan lukien Geely ja monet uudet voimat, ovat valinneet Eddy -nykyisen anturijärjestelmän.
04.
Eddy -nykyisen anturiteollisuuden on vielä kasvatettava
Vaikka Eddy -nykyisten anturisovellusten suosio kasvaa, yleisimmät anturit ovat edelleen pyörivät anturit, mukaan lukien myyntijohtajat BYD ja Tesla. Syynä tähän on se, että toisaalta pyörrevirta -anturit levitetään myöhään autoteollisuuden kentällä, ja toisaalta ei ole paljon toimittajia, jotka voivat tarjota pyörän nykyisiä antureita, ja muutama yritys, kuten Effie ja Sensata, voivat toimittaa ne teollisuudelle.
Eddy -nykyisten anturien kohdalla on kolme päähaastetta:
Itse asiassa pyörän virran anturit on sovellettu teollisuuskentällä, mutta autoteollisuuden kentällä ensimmäinen asia, joka on täytettävä, on ajoneuvomittarin vaatimukset, etenkin toiminnallisen turvallisuuden vaatimukset. Ota esimerkiksi Effie Automobile, jotta voidaan varmistaa pyörrevirta -anturin vakaa sovellus, kehitysprosessi on tiukasti ISO26262 -prosessin mukainen toiminnallisen turvallisuustason vaatimusten varmistamiseksi.
◎ Sirun haaste, sirun ei ole vain täytettävä toiminnallisia vaatimuksia, vaan myös täytettävä automittaritaso. Prec-virran anturiyrityksenä on välttämätöntä luoda sirun varmennusstandardi sirun saatavuuden arvioimiseksi, mikä on myös ratkaisevan tärkeää kotimaisten sirujen myöhemmässä levityksessä. Vuosien ajan yhteistyön globaalien siruvalmistajien kanssa täydellisen varmennusprosessin perustamiseksi Effie Automotive paljasti, että kotimaisten sirujen käyttöönotto on tietysti suunniteltu, lähtökohtana on standardien täyttäminen.
Luotettavuushaasteet, pyörrevirta -anturi asennusasennon vuoksi, työprosessi on alttiina moottorin lämpöiskun, jäähdytysöljyn sputterointi ja muut haasteet, mikä on erityisen suurempi sirulle. Effie Automotive -ratkaisu on soveltaa liimakäsittelyä sirun sijaintiin lisäämällä samalla sirun lämpötilavaatimuksia. Parantaa mukautuvuutta ympäristöön ja parantaa luotettavuutta.
Tulevaisuudessa se, voiko pyörrevirta korvata kierto -anturin kokonaan, ei ole vielä tiedossa. Kiertoantureilla on myös oma tuotepäivityspolku selviytyä moottorin uusista tarpeista. Pyörynvirtaanturien kasvuvauhti on kuitenkin nopeampi kuin pyörivien anturien, ja tietysti pyörrevirran anturien pohja on alhainen.
