नई ऊर्जा वाहनों की ड्राइव मोटर में, एक अगोचर लेकिन गंभीर रूप से महत्वपूर्ण घटक है परिवर्तनीय अनिच्छा रिज़ॉल्वर (अक्सर इसे 'रिज़ॉल्वर' तक छोटा किया जाता है)। यह मोटर की 'आंख' के रूप में कार्य करता है, जो मोटर नियंत्रक को लगातार बताता रहता है: 'अब रोटर कहां स्थित है? घूर्णी गति क्या है?'
इस 'आंख' के बिना, स्थायी चुंबक तुल्यकालिक मोटर्स सटीक कम्यूटेशन नियंत्रण प्राप्त नहीं कर सकते हैं, जिसके परिणामस्वरूप खराब, झटकेदार बिजली उत्पादन होता है - या यहां तक कि संचालित करने में पूरी तरह से विफलता होती है। आंकड़ों से पता चलता है कि नई ऊर्जा यात्री वाहनों की मुख्य ड्राइव मोटरों में रिज़ॉल्वर की प्रवेश दर तक है 78.6% - जिसका अर्थ है कि लगभग हर नई ऊर्जा वाहन की मुख्य ड्राइव मोटर एक से सुसज्जित है।
तो, यह छोटा सेंसर वास्तव में कैसे काम करता है? इसे 'अनुकूलित' करने की आवश्यकता क्यों है? और अनुकूलन के दौरान आपको किन प्रमुख मापदंडों पर ध्यान देना चाहिए?
1. परिवर्तनीय अनिच्छा समाधानकर्ता क्या है?
1.1 ट्रांसफार्मर से रिज़ॉल्वर तक
हर कोई 'ट्रांसफार्मर' से परिचित है - यह वोल्टेज को ऊपर या नीचे करता है। एक रिज़ॉल्वर को एक ट्रांसफार्मर के उन्नत संस्करण के रूप में माना जा सकता है: जबकि एक पारंपरिक ट्रांसफार्मर एक निश्चित वोल्टेज आउटपुट करता है, एक रिज़ॉल्वर एक वोल्टेज आउटपुट करता है जो रोटर के घूर्णन कोण के साथ बदलता रहता है।
परिवर्तनीय अनिच्छा रिज़ॉल्वर सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला प्रकार है। इसकी मूल संरचना उल्लेखनीय रूप से सरल है:
· स्टेटर : जगह पर स्थिर, एक उत्तेजना वाइंडिंग (इनपुट) और साइन/कोसाइन आउटपुट वाइंडिंग के साथ घाव।
· रोटर : दांतों के साथ स्टैक्ड सिलिकॉन स्टील लेमिनेशन से बना है, जिसमें कोई वाइंडिंग नहीं है , और मोटर शाफ्ट के साथ घूमता है।
1.2 कार्य सिद्धांत: एयर-गैप परिवर्तन सिग्नल परिवर्तन निर्धारित करते हैं
जब एक एसी उत्तेजना वोल्टेज को स्टेटर की उत्तेजना वाइंडिंग पर लागू किया जाता है, तो स्टेटर और रोटर के बीच वायु अंतराल में एक वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र उत्पन्न होता है। जैसे ही रोटर घूमता है, वायु अंतराल की चुंबकीय अनिच्छा समय-समय पर बदलती रहती है क्योंकि रोटर के दांत (उभार और अवकाश) बारी-बारी से स्टेटर दांतों से गुजरते हैं।
यह भिन्नता दो आउटपुट वाइंडिंग्स (साइन और कोसाइन) में प्रेरित वोल्टेज को आयाम में बदलने का कारण बनती है - एक साइन पैटर्न का अनुसरण करता है, दूसरा कोसाइन पैटर्न का अनुसरण करता है।.
इन दो संकेतों की व्याख्या करके, मोटर नियंत्रक किसी भी क्षण रोटर की पूर्ण कोणीय स्थिति की सटीक गणना कर सकता है।
1.3 यह ईवी मेन ड्राइव मोटर्स के लिए शीर्ष विकल्प क्यों बन गया है?
परिवर्तनीय अनिच्छा समाधानकर्ता निम्नलिखित शक्तियों की बदौलत नए ऊर्जा वाहन क्षेत्र पर 'प्रभुत्व' रखने के लिए आया है:
· बेहद सरल और विश्वसनीय निर्माण : कोई रोटर वाइंडिंग नहीं, कोई ब्रश नहीं - कोई घिसाव की समस्या नहीं, और इसकी सैद्धांतिक सेवा जीवन उपकरण से मेल खा सकती है।
· असाधारण पर्यावरणीय लचीलापन : ऑपरेटिंग तापमान -50°C से +155°C तक होता है, जो उच्च तापमान, कंपन और तेल संदूषण के प्रति प्रतिरोधी है।
· मजबूत विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप प्रतिरक्षा : विद्युत चुम्बकीय प्रेरण सिद्धांतों के आधार पर, यह मोटर के अंदर कठोर विद्युत चुम्बकीय वातावरण के प्रति स्वाभाविक रूप से प्रतिरक्षित है।
· पूर्ण स्थिति आउटपुट : 'होमिंग' प्रक्रिया की आवश्यकता के बिना, पावर-अप पर तुरंत वर्तमान कोण प्रदान करता है।
2. मुख्य ड्राइव मोटर को 'अनुकूलित' रिज़ॉल्वर की आवश्यकता क्यों होती है?
कुछ लोग पूछ सकते हैं: क्या रिज़ॉल्वर मानक ऑफ-द-शेल्फ घटक नहीं हैं? सिर्फ रेडीमेड ही क्यों न खरीदें?
वास्तविकता इतनी सरल से बहुत दूर है। प्रत्येक नई ऊर्जा वाहन मुख्य ड्राइव मोटर को अलग-अलग शक्ति, गति, बढ़ते स्थान और परिचालन स्थितियों के साथ डिज़ाइन किया गया है - और ये अंतर सीधे निर्धारित करते हैं कि रिज़ॉल्वर 'दर्जी-निर्मित' होना चाहिए।
2.1 माउंटिंग आयाम व्यापक रूप से भिन्न होते हैं
अलग-अलग मोटरें 25 से 300 तक अलग-अलग फ्रेम आकार में आती हैं, प्रत्येक को मिलान आयामों के साथ एक रिज़ॉल्वर की आवश्यकता होती है। माउंटिंग के तरीके भी अलग-अलग होते हैं - छेद के माध्यम से माउंटिंग, सतह पर माउंटिंग, फ्लैंज माउंटिंग - प्रत्येक एक अलग यांत्रिक इंटरफ़ेस डिज़ाइन के अनुरूप होता है।
2.2 विद्युत पैरामीटर भिन्न हैं
उत्तेजना वोल्टेज, उत्तेजना आवृत्ति, ध्रुव जोड़े की संख्या, परिवर्तन अनुपात - ये सभी विद्युत पैरामीटर मोटर नियंत्रण प्रणाली से पूरी तरह मेल खाने चाहिए। बेमेल मापदंडों के साथ एक रिज़ॉल्वर का उपयोग करना, सबसे अच्छा, माप सटीकता को कम कर सकता है, और सबसे खराब स्थिति में, संपूर्ण मोटर नियंत्रण प्रणाली को निष्क्रिय कर सकता है।
2.3 सटीकता आवश्यकताएँ महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होती हैं
मुख्यधारा के यात्री वाहन की ड्राइव मोटर के लिए आवश्यक स्थिति सटीकता उच्च प्रदर्शन वाले वाहन से पूरी तरह से अलग है। जितने अधिक ध्रुव जोड़े, उतनी अधिक सटीकता - 2, 4, से लेकर 6 या अधिक ध्रुव जोड़े तक, सटीकता में 25 आर्क मिनट से 10 आर्क मिनट या उससे भी अधिक सुधार होता है।
2.4 परिचालन स्थितियाँ एक समान नहीं हैं
कुछ मोटरें तेल-ठंडे वातावरण में काम करती हैं, जिसके लिए रिज़ॉल्वर का तेल-संगत होना आवश्यक होता है; अन्य अत्यधिक उच्च गति का पीछा करते हैं, जिसके लिए 20,000 आरपीएम या उससे भी अधिक के समर्थन की आवश्यकता होती है; अभी भी दूसरों को ऑटोमोटिव-ग्रेड एईसी-क्यू प्रमाणीकरण की आवश्यकता होती है - प्रत्येक स्थिति रिज़ॉल्वर पर अलग-अलग डिज़ाइन आवश्यकताओं को लागू करती है।
3. रिज़ॉल्वर अनुकूलन: वास्तव में क्या अनुकूलित किया जा सकता है?
· माउंटिंग विधि : थ्रू-होल, सरफेस-माउंट, या फ्लैंज प्रकार।
· रोटर शाफ्ट एपर्चर : मोटर शाफ्ट व्यास से सटीक रूप से मेल खाना चाहिए।
· लीड तार विशिष्टताएँ : तार की लंबाई, गेज और कनेक्टर प्रकार।
3.2 विद्युत अनुकूलन
· पोल जोड़े की संख्या : माप रिज़ॉल्यूशन निर्धारित करने वाला एक प्रमुख पैरामीटर; आवश्यकताओं के अनुरूप बनाया जा सकता है।
· उत्तेजना वोल्टेज : आमतौर पर एसी 7 वीआरएम, लेकिन सिस्टम की जरूरतों के अनुसार समायोज्य।
· उत्तेजना आवृत्ति : आमतौर पर 10 किलोहर्ट्ज़, लेकिन अन्य आवृत्तियों को निर्दिष्ट किया जा सकता है।
· परिवर्तन अनुपात : आउटपुट सिग्नल आयाम निर्धारित करता है, जो डाउनस्ट्रीम डिकोडिंग चिप के सिग्नल प्रोसेसिंग को प्रभावित करता है।
· इनपुट/आउटपुट प्रतिबाधा : ड्राइव सर्किट से मेल खाना चाहिए।
3.3 प्रदर्शन अनुकूलन
· सटीकता ग्रेड : मानक परिशुद्धता से लेकर उच्च परिशुद्धता (उदाहरण के लिए, ±4 चाप मिनट) तक उपलब्ध।
· अधिकतम घूर्णी गति : मानक 20,000 आरपीएम; उच्च गति को अनुकूलित किया जा सकता है।
· ऑपरेटिंग तापमान रेंज : वास्तविक कामकाजी परिस्थितियों के अनुरूप।
· सुरक्षा वर्ग : उदाहरण के लिए, IP69 या उच्चतर।
3.4 विशेष अनुकूलन
· तेल अनुकूलता : तेल-ठंडा मोटरों के लिए विशेष सामग्री और सीलिंग डिज़ाइन।
· विलक्षणता सहिष्णुता : बढ़ती विलक्षणता त्रुटियों की भरपाई के लिए पेटेंट की गई घुमावदार योजनाएं।
· एकीकृत तापमान संवेदन : संयुक्त स्थिति और तापमान का पता लगाने के लिए वैकल्पिक एनटीसी थर्मिस्टर।
4. अनुकूलन प्रक्रिया: आवश्यकताओं से वितरण तक
एक विशिष्ट रिज़ॉल्वर अनुकूलन प्रक्रिया में आम तौर पर निम्नलिखित चरण शामिल होते हैं:
चरण 1: आवश्यकताएँ संचार - ग्राहक मोटर पैरामीटर, उपलब्ध स्थान, प्रदर्शन लक्ष्य आदि प्रदान करता है।
चरण 2: समाधान डिज़ाइन -आपूर्तिकर्ता आवश्यकताओं के आधार पर विद्युत चुम्बकीय और यांत्रिक डिज़ाइन विकसित करता है।
चरण 3: सिमुलेशन सत्यापन -परिमित तत्व विश्लेषण (एफईए) का उपयोग विद्युत चुम्बकीय प्रदर्शन को अनुकूलित करने के लिए किया जाता है।
चरण 4: प्रोटोटाइप निर्माण - प्रोटोटाइप नमूनों का उत्पादन और परीक्षण बेंच पर परीक्षण किया जाता है।
चरण 5: बड़े पैमाने पर उत्पादन - सत्यापन के बाद, उत्पाद बड़े पैमाने पर उत्पादन में चला जाता है।
वर्तमान में, प्रमुख घरेलू रिज़ॉल्वर आपूर्तिकर्ताओं ने अनुकूलन वितरण चक्र को कम से कम 4-6 सप्ताह तक छोटा कर दिया है। कुछ ने पहले ही 1 मिलियन यूनिट से अधिक की वार्षिक क्षमता वाली पूरी तरह से स्वचालित उत्पादन लाइनें बना ली हैं।
5. उद्योग की प्रवृत्ति: घरेलू प्रतिस्थापन गति पकड़ रहा है
लंबे समय तक, हाई-एंड रिज़ॉल्वर बाज़ार पर जापान के तमागावा और माइनबीमित्सुमी जैसे विदेशी ब्रांडों का वर्चस्व था। हालाँकि, हाल के वर्षों में, चीनी रिज़ॉल्वर तकनीक ने महत्वपूर्ण सफलताएँ हासिल की हैं, साथ ही, घरेलू रिज़ॉल्वर-टू-डिजिटल कनवर्टर (आरडीसी) चिप्स भी तेजी से आगे बढ़ रहे हैं। शिन्ची सेमीकंडक्टर के SC2121 और अन्य उत्पादों ने अंतरराष्ट्रीय स्तर पर प्रसिद्ध मॉडलों के साथ कार्यात्मक समानता हासिल की है, और फेंगचाओ टेक्नोलॉजी ने उच्च प्रदर्शन वाले आरडीसी चिप्स भी लॉन्च किए हैं। सेंसर से डिकोडिंग चिप तक पूर्ण-श्रृंखला घरेलू प्रतिस्थापन में तेजी आ रही है।
निष्कर्ष
हालांकि आकार में छोटा, परिवर्तनीय अनिच्छा रिज़ॉल्वर नई ऊर्जा वाहन मुख्य ड्राइव मोटर्स की नियंत्रण प्रणाली में एक अनिवार्य कोर सेंसर है। इसका अनुकूलन सीधे मोटर की नियंत्रण सटीकता, परिचालन दक्षता और विश्वसनीयता को प्रभावित करता है।
नए ऊर्जा वाहन उद्योग की निरंतर वृद्धि और घरेलू प्रतिस्थापन के गहराने के साथ, रिज़ॉल्वर अनुकूलन सेवाएं और भी अधिक परिपक्व और कुशल हो जाएंगी। मोटर इंजीनियरों के लिए, रिज़ॉल्वर के कार्य सिद्धांतों और अनुकूलन की अनिवार्यताओं को समझना पहले से ही एक अनिवार्य पाठ्यक्रम बन गया है।
आख़िरकार, केवल तभी जब मोटर में सही 'आंखें' लगी हों, यह स्पष्ट रूप से देख सकता है और स्थिर रूप से चल सकता है.
एसडीएम मैग्नेटिक्स चीन में सबसे एकीकृत चुंबक निर्माताओं में से एक है। मुख्य उत्पाद: स्थायी चुंबक, नियोडिमियम मैग्नेट, मोटर स्टेटर और रोटर, सेंसर रिज़ॉल्वर और चुंबकीय असेंबली।
