एडी करंट बनाम रिज़ॉल्वर, जो मोटर स्थिति सेंसर के लिए इष्टतम समाधान है

 मोटर स्थिति सेंसर एक उपकरण है जो स्टेटर (निश्चित भाग) के सापेक्ष मोटर में रोटर (घूर्णन भाग) की स्थिति का पता लगाता है। यह मोटर नियंत्रक द्वारा उपयोग के लिए एक विद्युत संकेत में यांत्रिक स्थिति को एक विद्युत संकेत में परिवर्तित करता है, यह तय करने के लिए कि मोटर की वर्तमान दिशा और शक्ति को कब स्विच करना है, जिससे मोटर की घूर्णी गति और टोक़ को नियंत्रित किया जाता है।

नए ऊर्जा वाहनों में, मोटर का सटीक नियंत्रण सीधे वाहन की ड्राइविंग सुरक्षा और स्थिरता से संबंधित है, और स्थिति का सटीक काम सेंसर रिज़ॉल्वर महत्वपूर्ण क्षणों जैसे कि आपातकालीन ब्रेकिंग, त्वरण या स्टीयरिंग जैसे मोटर की सही प्रतिक्रिया सुनिश्चित कर सकता है। यह स्थायी चुंबक सिंक्रोनस मोटर्स (पीएमएसएम) के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है, जिसमें भौतिक संपर्क कम्यूटेटर नहीं हैं और इसलिए सेंसर द्वारा प्रदान की गई स्थिति की जानकारी पर भरोसा करते हैं कि वर्तमान की दिशा को स्विच करने और मोटर के सुचारू संचालन को सुनिश्चित करने के लिए यह तय करने के लिए।

वर्तमान में, नए ऊर्जा वाहनों, एडी वर्तमान सेंसर और रोटरी ट्रांसफॉर्मर (रोटरी सेंसर) में आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले मोटर स्थिति सेंसर के दो प्रकार हैं।

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भँवर और एडी धाराओं के बीच का अंतर उनके मूल सिद्धांत से उपजा है

यद्यपि एडी वर्तमान सेंसर और रोटरी ट्रांसफार्मर मोटर स्थिति का पता लगाने की आवश्यकताओं को अच्छी तरह से पूरा कर सकते हैं, उनके विभिन्न सिग्नल जनरेशन मशीनों और सिग्नल प्रोसेसिंग विधियों के कारण, विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार विशिष्ट उत्पाद अनुप्रयोगों में अंतर होगा।

मोटर स्थिति सेंसर के प्रकार की पसंद को अन्य कारकों, जैसे लागत, सटीकता आवश्यकताओं, पर्यावरणीय अनुकूलनशीलता, विश्वसनीयता और सिस्टम एकीकरण जटिलता पर विचार करने की भी आवश्यकता है, जो बुनियादी सिग्नल पीढ़ी और प्रसंस्करण तंत्र से निकटता से संबंधित हैं।

एक उदाहरण के रूप में सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला रोटरी सेंसर लें, इसका कार्य सिद्धांत विद्युत चुम्बकीय प्रेरण के सिद्धांत पर आधारित है। सिग्नल जेनरेशन का सिद्धांत यह है कि मोटर नियंत्रक उत्तेजना कॉइल (कॉइल ए) को एक निरंतर आवृत्ति एसी उत्तेजना संकेत प्रदान करता है, और यह उत्तेजना संकेत रोटरी सेंसर के अंदर एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है। जैसा कि रोटर घूमता है, उत्तेजना कॉइल द्वारा उत्पन्न चुंबकीय क्षेत्र कट जाता है, जिसके परिणामस्वरूप साइनसोइडल कॉइल बी और कोसाइन कॉइल सी में एसी वोल्टेज का प्रेरण होता है। इन दो संकेतों के चरण अंतर और आयाम को मापकर, मोटर रोटर की पूर्ण स्थिति और रोटेशन दिशा को सटीक रूप से गणना की जा सकती है।

◎ सिग्नल प्रोसेसिंग में, मोटर कंट्रोलर रोटरी सेंसर के साइन और कोसाइन सिग्नल को प्राप्त और विश्लेषण करता है, और सॉफ्टवेयर एल्गोरिथ्म (आमतौर पर रोटरी एनकोडर विश्लेषण एल्गोरिथ्म) के माध्यम से सटीक कोण जानकारी की गणना करता है। बेहतर सिग्नल प्रोसेसिंग प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर एक विशेष डिकोडिंग चिप को लागू करना आवश्यक होता है, जो मोटर कंट्रोलर में स्थापित होता है, और निश्चित रूप से, इसे सॉफ्टवेयर डिकोडिंग द्वारा भी प्राप्त किया जा सकता है।

इसलिए, रोटेशन सेंसर के विशिष्ट आकार में, यह आमतौर पर एक रोमांचक कॉइल (प्राथमिक कॉइल, कॉइल ए), दो आउटपुट कॉइल (साइन कॉइल बी और कोसाइन कॉइल सी) और एक अनियमित रूप से आकार का धातु रोटर से बना होता है। रोटर मोटर के रोटर के साथ समाक्षीय है और मोटर के रोटेशन के साथ घूमता है।

एडी करंट सेंसर इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंडक्शन सिद्धांत का उपयोग करता है ताकि ट्रांसमिटिंग एंड और प्राप्त अंत में संबंधित कॉइल के साथ प्रेरित एसी सिग्नल को प्रसारित किया जा सके, ताकि लक्ष्य पहिया की स्थिति की गणना की जा सके। लक्ष्य पहिया घूर्णन शाफ्ट पर तय किया जाता है और रोटर के साथ एक साथ घूमता है। मोटर रोटर और स्टेटर की सापेक्ष स्थिति को लक्ष्य पहिया की स्थिति का पता लगाकर मापा जा सकता है।

◎ सिग्नल प्रोसेसिंग के संदर्भ में, जब एडी करंट सेंसर पर संचालित होता है, तो सेंसर ट्रांसमिटिंग कॉइल एक रोमांचक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न करता है, और टारगेट प्लेट रोमांचक चुंबकीय क्षेत्र को घुमाने और काटने के लिए मोटर का अनुसरण करती है, ताकि प्राप्त कॉइल कॉइल वोल्टेज उत्पन्न करे, और सेंसर मॉड्यूल को डिमोडेटेड और प्रोसेस्ड कॉइल वोल्टेज प्राप्त करने के लिए सिग्नल का संकेत दिया जाए। रोटरी सेंसर से अलग, एडी करंट सेंसर का सिग्नल प्रोसेसिंग चिप सेंसर के साथ एकीकृत है, और डिजिटल सिग्नल को सीधे आउटपुट किया जा सकता है।

इसलिए, एडी वर्तमान सेंसर में आमतौर पर मोटर के पोल जोड़े की संख्या से मेल खाने वाले कई लक्ष्य लोब होते हैं। कॉइल समूह में एक ट्रांसमिशन कॉइल और एक प्राप्त कॉइल होता है, जो मोटर स्टेटर पर तय किया जाता है, और एडी वर्तमान सेंसर आमतौर पर पीसीबी में सीधे व्यवस्थित होता है, और सिग्नल प्रोसेसिंग चिप एकीकृत होता है।

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विभिन्न सिद्धांत अलग -अलग तकनीकी फोकस की ओर ले जाते हैं

यह देखा जा सकता है कि सिद्धांत में रोटेशन सेंसर और एडी वर्तमान सेंसर के बीच मुख्य अंतर उत्तेजना मोड, सिग्नल जनरेशन मैकेनिज्म और सिग्नल प्रोसेसिंग की जटिलता में निहित है। रोटरी सेंसर के फायदे मुख्य रूप से उत्तेजना संकेत और काम के माहौल की सहिष्णुता की स्थिरता में हैं, लेकिन नुकसान यह है कि मोटर योजना के परिवर्तन का प्रभाव अधिक है, और प्लेटफ़ॉर्म संगतता खराब है। एडी करंट सेंसर का लाभ इसकी उच्च डिग्री इलेक्ट्रोनाइजेशन है, जो प्लेटफॉर्म की जरूरतों को पूरा करने में आसान है, और मजबूत एंटी-ईएमसी क्षमता है। नुकसान यह है कि यह पर्यावरणीय सहिष्णुता के मामले में रोटरी सेंसर की तुलना में थोड़ा कमजोर है, और लागत कुछ दृश्यों में रोटरी सेंसर से अधिक है।

प्लेटफ़ॉर्म संगतता पहली बार गति स्तर में परिलक्षित होती है, चाइना सोसाइटी ऑफ ऑटोमोटिव इंजीनियरिंग द्वारा तैयार की गई 'ऊर्जा बचत और नई ऊर्जा वाहन प्रौद्योगिकी रोडमैप 2.0 ' ने बताया कि 2025 तक, स्थिति सेंसर की अधिकतम काम करने की गति 20,000r/मिनट है, और डिकोडर बैंडविड्थ> 2.5kHz है। 2030 तक, स्थिति सेंसर की अधिकतम कार्य गति 25,000r/मिनट है, और डिकोडर बैंडविड्थ> 3.0kHz है। यह देखा जा सकता है कि रोटरी सेंसर में उच्च गति पर कुछ चुनौतियां हैं।

ऐसा इसलिए है क्योंकि रोटरी सेंसर की उत्तेजना आवृत्ति उस गति की स्थिति से निकटता से संबंधित है जब इसे डिज़ाइन किया जाता है, और आमतौर पर वर्तमान गति की स्थिति से मेल खाता है। जैसे -जैसे गति बढ़ती है, सटीक माप के लिए उत्तेजना की एक उच्च आवृत्ति की आवश्यकता होती है, जिसके लिए रोटरी सेंसर के डिजाइन में बदलाव की आवश्यकता होती है।

एडी वर्तमान सेंसर में यह समस्या नहीं है। एफी ऑटोमोटिव ने एनई टाइम को बताया कि एडी वर्तमान सेंसर का डिजाइन इस उच्च गति के विकास की प्रवृत्ति के लिए बेहतर अनुकूल हो सकता है। उच्च-आवृत्ति सिग्नल प्रोसेसिंग में समर्थन, तेजी से प्रतिक्रिया और बेहतर प्रदर्शन की इसकी विस्तृत श्रृंखला का मतलब है कि एडीडी करंट सेंसर उच्च गति पर भविष्य के अनुप्रयोगों के लिए 'ऊपर की ओर संगत ' हो सकते हैं। इसलिए, प्लेटफ़ॉर्म समाधान को अलग -अलग गति वाले मोटर उत्पादों में बेहतर महसूस किया जा सकता है। वास्तव में, यह उन कारकों में से एक है जो वर्तमान मोटर ग्राहक एडी वर्तमान समाधान चुनते हैं,

इसके अलावा, एडी वर्तमान सेंसर की विविधता के कारण, जैसे कि शाफ्ट प्रकार, शाफ्ट अंत समान है, और शाफ्ट को ओ-प्रकार और सी-प्रकार में विभाजित किया जा सकता है (कुछ को पूर्ण सर्कल और सेमी-सर्कल भी कहा जाता है)। इसलिए, यह ग्राहक मोटर डिजाइन योजनाओं को अपनाने में अपेक्षाकृत अधिक लचीला है।

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विभिन्न सिद्धांतों से अलग -अलग लागत में कमी की चुनौतियां होती हैं

रोटरी सेंसर की लागत मुख्य रूप से सामग्री और हार्डवेयर से आती है, जिसमें चुंबकीय सामग्री (जैसे सिलिकॉन स्टील शीट), कॉइल, और इसी तरह शामिल हैं। इसलिए, समग्र लागत उसके आकार के अनुसार निर्धारित की जाती है, आमतौर पर आकार जितना होता है, लागत उतनी ही अधिक होती है।

एडी वर्तमान सेंसर की मुख्य लागत मुख्य रूप से इसके इलेक्ट्रॉनिक घटकों, प्रसंस्करण चिप्स आदि में निहित है, इलेक्ट्रॉनिक भागों की लागत अपेक्षाकृत निश्चित है, इसलिए एडीडी वर्तमान सेंसर की मुख्य लागत आकार के साथ रैखिक रूप से नहीं बढ़ती है।

इसलिए, एडी वर्तमान सेंसर की लागत बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों के लिए रोटरी सेंसर की तुलना में कम है। हालांकि, छोटे आकार की मोटर योजनाओं में, रोटरी सेंसर में कुछ लागत लाभ हैं। बेशक, जब यह विशिष्ट अनुप्रयोग योजना की बात आती है, क्योंकि रोटरी सेंसर के सिग्नल प्रोसेसिंग चिप को अक्सर लागत गणना में शामिल नहीं किया जाता है, तो विशिष्ट लागत तुलना में कुछ अंतर भी होते हैं।

वर्तमान लागत तुलना के अलावा, भविष्य की लागत में कमी के स्थान पर ध्यान देना भी आवश्यक है। वर्तमान में, क्योंकि अधिकांश एडी वर्तमान सेंसर चिप्स विदेशी उद्यमों से आते हैं, इसलिए लागत को बाद के चरण में पैमाने के विस्तार और घरेलू चिप उद्यमों की परिपक्वता के साथ कम किया जा सकता है। हालांकि, रोटरी सेंसर का अवरोही स्थान अपेक्षाकृत सीमित है।

इसलिए, जब भविष्य की लागत आवश्यकताओं का सामना करना पड़ता है, तो एडीडी वर्तमान सेंसर स्पष्ट रूप से अधिक लाभप्रद होते हैं। हाल के वर्षों में, एडी वर्तमान सेंसर की बाजार हिस्सेदारी में काफी वृद्धि हुई है, और घरेलू बाजार में, वाहन और कई नए बलों सहित वाहन कंपनियों ने एडी वर्तमान सेंसर योजना को चुना है।

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एडी वर्तमान सेंसर उद्योग को अभी भी बढ़ने की जरूरत है

यद्यपि एडी वर्तमान सेंसर अनुप्रयोगों की लोकप्रियता बढ़ रही है, सबसे आम सेंसर अभी भी रोटरी सेंसर हैं, जिनमें बिक्री नेताओं बीडी और टेस्ला शामिल हैं। इसका कारण यह है कि, एक तरफ, एड़ी के वर्तमान सेंसर को मोटर वाहन क्षेत्र में देर से लागू किया जाता है, और दूसरी ओर, कई आपूर्तिकर्ता नहीं हैं जो एडीडी वर्तमान सेंसर प्रदान कर सकते हैं, और कुछ कंपनियां जैसे एफी और सेंसटा उन्हें उद्योग में आपूर्ति कर सकती हैं।

एडी वर्तमान सेंसर के लिए, तीन मुख्य चुनौतियां हैं:

वास्तव में, एडी वर्तमान सेंसर औद्योगिक क्षेत्र में लागू किए गए हैं, लेकिन मोटर वाहन क्षेत्र में, पहली चीज जो पूरी करने की आवश्यकता है, वह है वाहन गेज स्तर की आवश्यकताएं, विशेष रूप से कार्यात्मक सुरक्षा की आवश्यकताओं। एफी ऑटोमोबाइल को एक उदाहरण के रूप में लें, एडी वर्तमान सेंसर के स्थिर अनुप्रयोग को सुनिश्चित करने के लिए, कार्यात्मक सुरक्षा स्तर की आवश्यकताओं को सुनिश्चित करने के लिए आईएसओ 26262 प्रक्रिया के अनुसार विकास प्रक्रिया सख्ती से है।

◎ चिप की चुनौती, चिप को न केवल कार्यात्मक आवश्यकताओं को पूरा करना चाहिए, बल्कि कार गेज स्तर को भी पूरा करना चाहिए। एक एडी-करंट सेंसर एंटरप्राइज के रूप में, चिप की उपलब्धता का मूल्यांकन करने के लिए एक चिप सत्यापन मानक स्थापित करना आवश्यक है, जो घरेलू चिप्स के बाद के आवेदन के लिए भी महत्वपूर्ण है। एक पूर्ण सत्यापन प्रक्रिया स्थापित करने के लिए वैश्विक चिप निर्माताओं के साथ सहयोग के वर्षों के माध्यम से, एफी ऑटोमोटिव ने खुलासा किया कि घरेलू चिप्स की शुरूआत की योजना बनाई गई है, निश्चित रूप से, आधार मानकों को पूरा करने के लिए है।

विश्वसनीयता की चुनौतियां, एडी वर्तमान सेंसर स्थापना की स्थिति के कारण, काम करने की प्रक्रिया मोटर में थर्मल शॉक, कूलिंग ऑयल स्पटरिंग और अन्य चुनौतियों के लिए होती है, जो विशेष रूप से चिप के लिए अधिक है। एफी ऑटोमोटिव का समाधान चिप स्थान पर चिपकने वाला उपचार लागू करना है, जबकि चिप की तापमान आवश्यकताओं को बढ़ाता है। पर्यावरण के लिए अनुकूलनशीलता में सुधार और विश्वसनीयता में सुधार करना।

भविष्य में, क्या एडी करंट पूरी तरह से रोटरी सेंसर को बदल सकता है, अभी भी अज्ञात है। रोटरी सेंसर के पास मोटर की नई जरूरतों से निपटने के लिए अपना स्वयं का उत्पाद अपग्रेड पथ भी है। हालांकि, एडी वर्तमान सेंसर की वृद्धि गति रोटरी सेंसर की तुलना में तेज है, और निश्चित रूप से, एडी वर्तमान सेंसर का आधार कम है।