Paano I-interpret ang Katumpakan ng Anggulo ng Resolver At Error sa Elektrisidad?

Sa kontrol ng motor, mga de-koryenteng drive ng bagong enerhiya na sasakyan, pagpili ng servo system, o pagsubok, kadalasang itatanong ng mga inhinyero: 'Ano ang katumpakan ng solver na ito?' Gayunpaman, kadalasang naglilista ang mga datasheet ng mga parameter tulad ng 'Electrical error ≤ ±10′', 'Angle accuracy ±15′', 'Resolution 16 bits.', atbp.

Pareho ba ang electrical error at anggulo ng katumpakan? Gaano kalaki ang eksaktong 10′? Paano mo dapat basahin ang datasheet nang hindi naloloko ng mga numero?

I. Una, tukuyin ang dalawang konsepto: Katumpakan ng anggulo ≠ Error sa kuryente

Ang isang solver mismo ay naglalabas ng analog sine/cosine signal, hindi isang digital na anggulo nang direkta. Nangangailangan ito ng kasunod na RDC (resolver-to-digital converter) o software demodulation upang makuha ang halaga ng anggulo.

Samakatuwid, ang karaniwang tinatawag nating 'katumpakan ng anggulo' ay talagang isang  detalye sa antas ng system  na kinabibilangan ng hindi bababa sa:

• Ang sariling electrical error ng solver

• Error sa Decoder (RDC).

• Mounting eccentricity at assembly tolerances

• Mga error mula sa mga cable, shielding, at signal conditioning

Ang 'Electrical error' ay ang likas na angular deviation ng solver body sa ilalim ng perpektong kondisyon ng pag-decode. Maaari itong maunawaan bilang ang 'raw accuracy' ng solver.

Isang pagkakatulad:

• Resolver electrical error ay tulad ng graduation error ng isang ruler mismo;

• Ang katumpakan ng anggulo ay tulad ng huling error sa pagsukat kapag ginamit mo ang ruler na iyon upang sukatin ang isang workpiece.

• Kung tumpak ang ruler ay depende sa electrical error; kung ang pagsukat ay tumpak ay depende rin sa kung gaano katatag ang iyong kamay at kung gaano mo ito pino sa pagbasa.

Kaya, ang electrical error ay ang pangunahing intrinsic na detalye ng solver, ngunit hindi ito ang buong kuwento para sa katumpakan ng system.

II. Ano ang electrical error at saan ito nanggaling?

Sa ilalim ng perpektong paggulo at perpektong kondisyon ng pag-decode, ang paglihis sa pagitan ng anggulo na kinakalkula mula sa mga signal ng output ng solver at ang tunay na mekanikal na anggulo ay ang electrical error.

Ang karaniwang yunit ay arc-minute, na tinutukoy ng '.

Conversion:

•  1° = 60′

•  10′ = 10/60° ≈ 0.167°

•  1′ ≈ 0.0167°

Halimbawa, kung ang datasheet ay nagsasabing 'Electrical error ≤ ±10′', nangangahulugan ito na sa anumang posisyon, ang deviation sa pagitan ng decoded angle at ang totoong anggulo ay hindi lalampas sa 10 arc-minutes, humigit-kumulang 0.167°.

Ang mga pangunahing pinagmumulan ng electrical error ay kinabibilangan ng:

Ang mga salik na ito ay pinagsama upang mabuo ang electrical error curve ng solver.

III. Paano basahin ang 'Electrical error' sa isang datasheet?

Kapag nakita mo ang 'Electrical error ≤ ±10′' sa isang datasheet, huwag lang tingnan ang numero. Magtanong muna ng tatlong tanong:

1. Ang yunit ba ay mekanikal na anggulo o elektrikal na anggulo?

Ito ay lalong mahalaga para sa mga multi-pol na solver.

Para sa isang solong-pol na solver, ang mekanikal na anggulo ay katumbas ng elektrikal na anggulo, kaya walang pagkakaiba ang kailangan. Ngunit para sa mga multi-pole na solver:

Electrical angle = Mechanical angle × Bilang ng mga pares ng poste

Kung ang isang 4-pole-pair na solver ay tumutukoy sa 'Electrical error ≤ ±10′' at ito ay tumutukoy sa electrical angle error, ang katumbas na mechanical angle error ay:

10′ ÷ 4 = 2.5′

Ang mekanikal na katumpakan ay talagang mas mataas.

Ngunit kung ito ay tumutukoy sa mekanikal na anggulo ng error na ±10′, ang katumbas na electrical angle error ay magiging:

10′ × 4 = 40′ ≈ 0.667° elektrikal

Ito ay maaaring papalapit na sa itaas na limitasyon para sa FOC (field-oriented control) na mga aplikasyon.

Samakatuwid, kapag nakakita ka ng electrical error, kumpirmahin muna kung mechanical angle error o electrical angle error.  Maraming mga manufacturer ng solver ang default sa electrical angle domain error, ngunit iba-iba ang mga kasanayan. Kung kinakailangan, tanungin ang orihinal na tagagawa para sa paglilinaw.

2. Ano ang mga kondisyon ng pagsubok?

Ang error sa kuryente ay hindi naayos; ito ay apektado ng temperatura, bilis, boltahe ng paggulo, at dalas.

Kasama sa mga karaniwang pahayag ng datasheet ang:

·  Error sa kuryente sa temperatura ng silid ≤ ±10′

·  Full-temperatura na electrical error ≤ ±15′

·  0~10000 rpm dynamic na error ≤ ±20′

Ang pagtingin lamang sa detalye ng temperatura ng silid ay hindi sapat. Para sa mga bagong de-koryenteng drive ng sasakyan ng enerhiya, mga aplikasyon ng servo na may mataas na temperatura, atbp., dapat mong bigyang pansin ang error sa kuryente sa buong saklaw ng temperatura at buong bilis.

3. Ito ba ay maximum na error, peak-to-peak, o RMS?

Maaaring ipahayag ang error sa elektrikal sa maraming paraan:

•  Maximum absolute error : ang maximum absolute deviation sa lahat ng sinusukat na puntos

•  Peak-to-peak error : ang pagkakaiba sa pagitan ng maximum positive deviation at maximum negative deviation

•  RMS error : root-mean-square value, na sumasalamin sa pangkalahatang antas ng error

Karaniwang tinutukoy ng mga datasheet ang 'maximum electrical error' o 'peak-to-peak electrical error.' Kung sinasabi lang nito na 'Accuracy ±10′', ito ay karaniwang nauunawaan bilang maximum absolute error.

IV. Paano i-interpret ang curve ng error?

Kung makukuha mo ang ulat sa pagsubok ng solver, ang pinakamahusay na paraan ay direktang suriin ang curve ng error.

Ang isang tipikal na electrical error curve ay may mekanikal na anggulo sa horizontal axis at error sa vertical axis. Nakakatulong ang hugis ng curve na matukoy ang mga pinagmulan ng error.

Mga karaniwang katangian ng error:

Pangkalahatang tuntunin:

Ang mas makinis at mas regular ang curve ng error, mas matatag ang proseso ng paggawa ng solver, at ang error ay predictable at mabayaran.
Kung ang curve ay may maraming glitches o malalaking jump, suriin muna ang test environment, shielding, at excitation signal na kalidad, sa halip na magmadali upang hatulan ang katumpakan ng solver.

Sa mga servo drive o electric drive system, ang ilang mga solusyon ay nagpapatupad ng mga error compensation table. Gayunpaman, ang kabayaran ay nangangailangan na ang error ay maaaring paulit-ulit. Kung ang error ay nag-iiba sa bawat pagsubok, ang kabayaran ay walang kabuluhan.

V. Maikling praktikal na paraan para sa pagsukat ng electrical error

Kung gusto mong sukatin ang solver electrical error sa iyong sarili, ang pangunahing diskarte ay:

1. Gumamit ng high-precision encoder, optical grating, o indexing head bilang angle reference.

2. Magbigay ng karaniwang mga senyales ng paggulo sa solver.

3. Sabay-sabay na makuha ang mga output ng sine/cosine ng solver.

4. I-decode ang anggulo sa pamamagitan ng isang RDC o algorithm.

5. Ihambing sa anggulo ng sanggunian at itala ang error sa 360°.

6. Kalkulahin ang maximum na error, peak-to-peak, RMS, at i-plot ang error curve.

Mga pag-iingat sa panahon ng pagsubok:

• Panatilihing mababa ang bilis upang maiwasan ang paghahalo sa mga dynamic na error.

• Gumamit ng mga maiikling cable, differential acquisition, at shielding.

• Itakda ang dalas ng paggulo at boltahe upang tumugma sa aktwal na mga kondisyon ng operating.

• Para sa mga multi-pole na solver, malinaw na itala kung ang resulta ay elektrikal o mekanikal na anggulo.

VI. Paano gamitin ang mga pagtutukoy na ito sa pagpili?

Halimbawa:

Ipagpalagay na ang motor ay may 4 na pares ng poste, at ang FOC control ay nangangailangan ng electrical angle error na kontrolin sa loob ng 1° electrical.

Kung ang electrical error ng solver ay ±10′ electrical, ibig sabihin, mga ±0.167° electrical, maliit ang body error. Pagkatapos magdagdag ng mga error sa decoder at mounting, ang pangkalahatang error sa electrical angle ng system ay maaari pa ring panatilihin sa loob ng 1°, kaya magagawa ang solusyon.

Gayunpaman, kung ang isa pang solver ay tumutukoy sa mechanical angle error na ±10′, kung gayon para sa isang 4-pole-pair na motor, ang electrical angle error ay lalakas sa humigit-kumulang ±0.667°. Pagkatapos magdagdag ng mga pagpapaubaya sa pag-decode at pagpupulong, ang pangkalahatang error sa anggulo ng kuryente ay maaaring lumapit o lumampas pa sa 1°, na nangangailangan ng muling pagsusuri.

Samakatuwid, kapag pumipili ng isang solver, huwag lamang ihambing ang mga numero; i-convert ang lahat sa electrical angle nang pantay, at pagkatapos ay idagdag ang system error budget.

Konklusyon

Ang error sa kuryente ay ang pangunahing tagapagpahiwatig ng katumpakan ng katawan ng solver, ngunit hindi ito ang buong kuwento para sa katumpakan ng anggulo ng system. Upang maayos na maunawaan ang katumpakan ng solver, tatlong pangunahing punto ang mahalaga:

1. Matukoy ang pagkakaiba sa pagitan ng electrical error at katumpakan ng anggulo sa antas ng system;

2. Kumpirmahin kung ang yunit ay mekanikal o elektrikal na anggulo;

3. Isaalang-alang ang mga kondisyon ng pagsubok, mga curve ng error, at aktwal na mga kundisyon sa pagpapatakbo.

Kung ang numero ay mukhang maganda sa papel ay isang bagay; kung ito ay stable at tumpak kapag isinama sa system ay ang ultimate criterion.