Ang sensor ng posisyon ng motor ay isang aparato na nakakakita ng posisyon ng rotor (umiikot na bahagi) sa motor na may kaugnayan sa stator (naayos na bahagi). Ito ay nagko -convert ng mekanikal na posisyon sa isang de -koryenteng signal para magamit ng motor controller upang magpasya kung kailan ililipat ang kasalukuyang direksyon at lakas ng motor, sa gayon ay kinokontrol ang bilis at metalikang kuwintas ng motor.
Sa mga bagong sasakyan ng enerhiya, ang tumpak na kontrol ng motor ay direktang nauugnay sa kaligtasan at katatagan ng sasakyan, at ang tumpak na gawain ng posisyon Maaaring matiyak ng sensor resolver ang tamang tugon ng motor sa mga kritikal na sandali tulad ng emergency braking, pagpabilis o pagpipiloto. Mahalaga ito lalo na para sa permanenteng magnet na magkasabay na motor (PMSM), na walang pisikal na mga commutator ng pakikipag -ugnay at samakatuwid ay umaasa sa impormasyon ng posisyon na ibinigay ng sensor upang magpasya kung kailan ililipat ang direksyon ng kasalukuyang at matiyak ang maayos na operasyon ng motor.
Sa kasalukuyan, mayroong dalawang uri ng mga sensor sa posisyon ng motor na karaniwang ginagamit sa mga bagong sasakyan ng enerhiya, eddy kasalukuyang sensor at rotary transformer (rotary sensor).
01.
Ang pagkakaiba sa pagitan ng pag -ikot at eddy currents ay nagmumula sa kanilang pangunahing prinsipyo
Bagaman ang mga kasalukuyang sensor ng eddy at mga rotary transpormer ay maaaring matugunan ang mga kinakailangan ng pagtuklas ng posisyon ng motor, dahil sa kanilang iba't ibang mga machine ng henerasyon ng signal at mga pamamaraan sa pagproseso ng signal, magkakaroon ng mga pagkakaiba -iba sa mga tiyak na aplikasyon ng produkto ayon sa iba't ibang mga kinakailangan.
Ang pagpili ng uri ng sensor ng posisyon ng motor ay kailangan ding isaalang -alang ang iba pang mga kadahilanan, tulad ng gastos, mga kinakailangan sa kawastuhan, kakayahang umangkop sa kapaligiran, pagiging maaasahan, at pagiging kumplikado ng pagsasama ng system, na malapit na nauugnay sa pangunahing henerasyon ng signal at mekanismo ng pagproseso.
Kunin ang pinaka -karaniwang ginagamit na rotary sensor bilang isang halimbawa, ang prinsipyo ng pagtatrabaho nito ay batay sa prinsipyo ng electromagnetic induction. Ang prinsipyo ng henerasyon ng signal ay ang motor controller ay nagbibigay ng isang palaging dalas AC excitation signal sa excitation coil (coil A), at ang signal ng paggulo na ito ay bumubuo ng isang alternating magnetic field sa loob ng rotary sensor. Habang umiikot ang rotor, ang magnetic field na nabuo ng excitation coil ay pinutol, na nagreresulta sa induction ng AC boltahe sa sinusoidal coil B at ang cosine coil C. Sa pamamagitan ng pagsukat ng pagkakaiba sa phase at amplitude ng dalawang signal na ito, ang ganap na posisyon at direksyon ng pag -ikot ng motor rotor ay maaaring tumpak na kinakalkula.
◎ Sa pagproseso ng signal, natatanggap at pinag -aaralan ng motor controller ang mga signal ng sine at kosine ng rotary sensor, at kinakalkula ang tumpak na impormasyon ng anggulo sa pamamagitan ng isang algorithm ng software (karaniwang ang rotary encoder analysis algorithm). Upang makamit ang mas mahusay na pagproseso ng signal, karaniwang kinakailangan na mag -aplay ng isang espesyal na chip ng pag -decode, na naka -install sa motor controller, at siyempre, maaari rin itong makamit sa pamamagitan ng pag -decode ng software.
Samakatuwid, sa tiyak na hugis ng sensor ng pag -ikot, karaniwang binubuo ito ng isang kapana -panabik na coil (pangunahing coil, coil A), dalawang output coils (sine coil b at cosine coil C) at isang hindi regular na hugis na metal rotor. Ang rotor ay coaxial na may rotor ng motor at umiikot sa pag -ikot ng motor.
Ang eddy kasalukuyang sensor ay gumagamit ng prinsipyo ng electromagnetic induction upang maipadala at matanggap ang sapilitan na signal ng AC na may kaukulang coil sa pagtatapos ng pagtatapos at pagtanggap ng pagtatapos, upang makalkula ang posisyon ng target na gulong. Ang target na gulong ay naayos sa umiikot na baras at umiikot kasama ang rotor. Ang kamag -anak na posisyon ng motor rotor at stator ay maaaring masukat sa pamamagitan ng pagtuklas ng posisyon ng target na gulong.
◎ Sa mga tuntunin ng pagproseso ng signal, kapag ang eddy kasalukuyang sensor ay pinapagana, ang sensor na nagpapadala ng coil ay bumubuo ng isang kapana -panabik na magnetic field, at ang target na plate ay sumusunod sa motor upang paikutin at gupitin ang kapana -panabik na magnetic field, upang ang pagtanggap ng coil coil ay bumubuo ng coil boltahe, at ang sensor module na demodulated at naproseso na coil boltahe upang makuha ang signal ng boltahe ng posisyon na nauugnay. Naiiba sa rotary sensor, ang signal processing chip ng eddy kasalukuyang sensor ay isinama sa sensor, at ang digital signal ay maaaring direktang output.
Samakatuwid, ang eddy kasalukuyang sensor ay karaniwang binubuo ng isang bilang ng mga target na lobes na tumutugma sa bilang ng mga pares ng poste ng motor. Ang pangkat ng coil ay binubuo ng isang coil ng paghahatid at isang pagtanggap ng coil, na naayos sa stator ng motor, at ang eddy kasalukuyang sensor ay karaniwang nakaayos nang direkta sa PCB, at ang signal processing chip ay isinama.
02.
Ang iba't ibang mga prinsipyo ay humantong sa iba't ibang mga teknikal na pokus
Makikita na ang pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng pag -ikot ng sensor at ang eddy kasalukuyang sensor sa prinsipyo ay namamalagi sa mode ng paggulo, mekanismo ng henerasyon ng signal at ang pagiging kumplikado ng pagproseso ng signal. Ang mga bentahe ng rotary sensor ay higit sa lahat sa katatagan ng signal ng paggulo at ang pagpapaubaya ng kapaligiran sa pagtatrabaho, ngunit ang mga kawalan ay ang impluwensya ng pagbabago ng scheme ng motor ay mas malaki, at ang pagiging tugma ng platform ay mahirap. Ang bentahe ng eddy kasalukuyang sensor ay ang mataas na antas ng electronization, madaling matugunan ang mga pangangailangan ng platform, at malakas na kakayahan ng anti-EMC. Ang kawalan ay na ito ay bahagyang mas mahina kaysa sa rotary sensor sa mga tuntunin ng pagpapaubaya sa kapaligiran, at ang gastos ay mas mataas kaysa sa rotary sensor sa ilang mga eksena.
Ang pagiging tugma ng platform ay unang makikita sa antas ng bilis, ang 'enerhiya sa pag -save at bagong teknolohiya ng sasakyan ng enerhiya na roadmap 2.0 ' na inihanda ng China Society of Automotive Engineering na itinuro na sa pamamagitan ng 2025, ang pinakamataas na bilis ng pagtatrabaho ng sensor ng posisyon ay 20,000R/min, at ang decoder bandwidth ay> 2.5kHz. Sa pamamagitan ng 2030, ang maximum na bilis ng pagtatrabaho ng sensor ng posisyon ay 25,000R/min, at ang bandwidth ng decoder ay> 3.0kHz. Makikita na may ilang mga hamon sa rotary sensor sa mataas na bilis.
Ito ay dahil ang dalas ng paggulo ng rotary sensor ay malapit na nauugnay sa estado ng bilis na isinasaalang -alang kapag ito ay dinisenyo, at karaniwang tumutugma sa kasalukuyang estado ng bilis. Habang tumataas ang bilis, ang isang mas mataas na dalas ng paggulo ay kinakailangan para sa tumpak na pagsukat, na nangangailangan ng pagbabago sa disenyo ng rotary sensor.
Ang mga kasalukuyang sensor ng Eddy ay walang problemang ito. Sinabi ng Effie Automotive sa NE Time na ang disenyo ng eddy kasalukuyang sensor ay maaaring mas mahusay na umangkop sa takbo ng pag -unlad ng mataas na bilis na ito. Ang malawak na hanay ng suporta, mabilis na pagtugon, at mas mahusay na pagganap sa pagproseso ng high-frequency signal ay nangangahulugang ang eddy kasalukuyang sensor ay maaaring maging 'paitaas na katugma ' para sa mga aplikasyon sa hinaharap sa mas mataas na bilis. Samakatuwid, ang solusyon sa platform ay maaaring mas mahusay na maisakatuparan sa mga produktong motor na may iba't ibang bilis. Sa katunayan, ito ay isa sa mga kadahilanan na pinili ng kasalukuyang mga customer ng motor na eddy kasalukuyang mga solusyon,
Bilang karagdagan, dahil sa iba't ibang mga eddy kasalukuyang sensor, tulad ng uri ng baras, ang dulo ng baras ay magkatulad, at ang baras ay maaaring nahahati sa O-type at C-type (ang ilan ay tinatawag ding buong bilog at semi-bilog). Samakatuwid, ito ay medyo mas nababaluktot sa pag -adapt ng mga scheme ng disenyo ng customer.
03.
Ang iba't ibang mga prinsipyo ay humantong sa iba't ibang mga hamon sa pagbawas ng gastos
Ang gastos ng mga rotary sensor higit sa lahat ay nagmula sa mga materyales at hardware, kabilang ang mga magnetic na materyales (tulad ng mga silikon na sheet ng bakal), coils, at iba pa. Samakatuwid, ang pangkalahatang gastos ay natutukoy ayon sa laki nito, karaniwang mas malaki ang laki, mas mataas ang gastos.
Ang pangunahing gastos ng eddy kasalukuyang sensor higit sa lahat ay namamalagi sa mga elektronikong sangkap nito, pagproseso ng mga chips, atbp, ang gastos ng mga elektronikong bahagi ay medyo naayos, kaya ang pangunahing gastos ng eddy kasalukuyang sensor ay hindi tataas nang magkakasunod sa laki.
Samakatuwid, ang gastos ng eddy kasalukuyang sensor ay mas mababa kaysa sa mga rotary sensor para sa mga malalaking application. Gayunpaman, sa mga maliliit na scheme ng motor, ang mga rotary sensor ay may ilang mga pakinabang sa gastos. Siyempre, pagdating sa tiyak na scheme ng aplikasyon, dahil ang signal processing chip ng rotary sensor ay madalas na hindi kasama sa pagkalkula ng gastos, ang tiyak na paghahambing sa gastos ay mayroon ding ilang mga pagkakaiba.
Bilang karagdagan sa kasalukuyang paghahambing sa gastos, kinakailangan din na bigyang pansin ang puwang sa pagbawas sa gastos sa hinaharap. Sa kasalukuyan, dahil ang karamihan sa mga eddy kasalukuyang sensor chips ay nagmula sa mga dayuhang negosyo, ang gastos ay maaaring mas mabawasan sa pagpapalawak ng scale at kapanahunan ng mga domestic chip enterprise sa ibang yugto. Gayunpaman, ang pababang puwang ng rotary sensor ay medyo limitado.
Samakatuwid, kapag nahaharap sa mga kinakailangan sa gastos sa hinaharap, ang mga eddy kasalukuyang sensor ay malinaw na mas kapaki -pakinabang. Sa mga nagdaang taon, ang pagbabahagi ng merkado ng mga kasalukuyang sensor ng eddy ay tumaas nang malaki, at sa domestic market, ang mga kumpanya ng sasakyan, kabilang ang Geely at isang bilang ng mga bagong puwersa, ay pinili ang eddy kasalukuyang sensor scheme.
04.
Ang industriya ng eddy kasalukuyang sensor ay kailangan pa ring lumago
Bagaman ang katanyagan ng eddy kasalukuyang mga aplikasyon ng sensor ay tumataas, ang pinakakaraniwang sensor ay mga rotary sensor pa rin, kabilang ang mga pinuno ng benta na BYD at Tesla. Ang dahilan para dito ay, sa isang banda, ang mga kasalukuyang sensor ng eddy ay inilalapat huli sa larangan ng automotiko, at sa kabilang banda, walang maraming mga supplier na maaaring magbigay ng mga kasalukuyang sensor ng eddy, at ilang mga kumpanya tulad ng Effie at Sensata ay maaaring magbigay ng mga ito sa industriya.
Para sa mga kasalukuyang sensor ng Eddy, mayroong tatlong pangunahing mga hamon:
Sa katunayan, ang mga kasalukuyang sensor ng eddy ay inilapat sa larangan ng industriya, ngunit sa larangan ng automotiko, ang unang bagay na kailangang matugunan ay ang mga kinakailangan ng antas ng gauge ng sasakyan, lalo na ang mga kinakailangan ng kaligtasan sa pagganap. Kumuha ng Effie Automobile bilang isang halimbawa, upang matiyak ang matatag na aplikasyon ng eddy kasalukuyang sensor, ang proseso ng pag -unlad ay mahigpit na alinsunod sa proseso ng ISO26262 upang matiyak ang mga kinakailangan ng antas ng kaligtasan.
◎ Ang hamon ng chip, ang chip ay hindi lamang dapat matugunan ang mga kinakailangan sa pag -andar, ngunit natutugunan din ang antas ng gauge ng kotse. Bilang isang eddy-current sensor enterprise, kinakailangan na magtatag ng isang pamantayan sa pag-verify ng chip upang masuri ang pagkakaroon ng chip, na mahalaga din para sa kasunod na aplikasyon ng mga domestic chips. Sa pamamagitan ng mga taon ng pakikipagtulungan sa mga tagagawa ng pandaigdigang chip upang maitaguyod ang isang kumpletong proseso ng pag -verify, ipinahayag ng Effie Automotive na ang pagpapakilala ng mga domestic chips ay binalak, siyempre, ang premise ay upang matugunan ang mga pamantayan.
Mga hamon sa pagiging maaasahan, eddy kasalukuyang sensor dahil sa posisyon ng pag -install, ang proseso ng pagtatrabaho ay madaling kapitan ng thermal shock sa motor, paglamig ng langis ng sputtering at iba pang mga hamon, na lalo na mas malaki para sa chip. Ang solusyon ng Effie Automotive ay mag -aplay ng malagkit na paggamot sa lokasyon ng chip, habang pinatataas ang mga kinakailangan sa temperatura ng mismong chip. Upang mapabuti ang kakayahang umangkop sa kapaligiran at pagbutihin ang pagiging maaasahan.
Sa hinaharap, kung ang eddy kasalukuyang ay maaaring ganap na palitan ang rotary sensor ay hindi pa rin alam. Ang mga rotary sensor ay mayroon ding sariling landas sa pag -upgrade ng produkto upang makayanan ang mga bagong pangangailangan ng motor. Gayunpaman, ang momentum ng paglago ng mga kasalukuyang sensor ng eddy ay mas mabilis kaysa sa mga rotary sensor, at siyempre, ang batayan ng eddy kasalukuyang sensor ay mababa.
