New Energy Electric Drive Sensors Resolver: samoučenje i analiza načina kvara

**1. Pregled Razlučivač u sustavima električnog pogona nove energije 

Resolver je uobičajeni senzor u novim energetskim električnim pogonskim sustavima, prvenstveno pretvarajući kutni položaj i kutnu brzinu aksijalne rotacije u električne signale. Njegova struktura uglavnom uključuje stator i rotor rezolvera, a najčešće korišteni tip je rezolver s promjenjivom reluktancijom.

**2. Princip rada razlučivača**

Osnovna struktura rezolvera leži u njegovom dizajnu namota, koji se prvenstveno sastoji od namota pobude R1 i R2 i dva seta namota s ortogonalnom povratnom spregom S1, S3 i S2, S4, koji su svi precizno raspoređeni na statoru. U normalnim radnim uvjetima, visokofrekventni pobudni signali se primjenjuju na R1 i R2, generirajući sinusoidnu struju. Signali inducirani u povratnim namotima imaju jasan funkcionalni odnos s brzinom vrtnje motora. Stoga, temeljitom analizom ovih povratnih signala, možemo točno odrediti rotacijsko stanje motora.

**3. Određivanje nulte pozicije rezolvera električnog pogona**

Određivanje nulte pozicije motora ključno je jer utječe na preciznost upravljanja motorom. U ranim fazama razvoja novih energetskih električnih pogona, funkcionalnost softvera bila je ograničena, a kalibracija nulte pozicije obično se vršila korištenjem specifičnog instrumenta za podešavanje nule, nakon čega su slijedile prilagodbe softvera. Međutim, ova metoda ima značajan nedostatak: ne može ispraviti kut nulte pozicije tijekom upotrebe, što dovodi do pogoršanja preciznosti kontrole tijekom vremena.

Kako bi se riješio ovaj problem, pojavila se samoučeća tehnologija kuta nulte pozicije za rezolvere. Ova tehnologija integrira samoučeći algoritam u upravljač motora, omogućujući upravljaču da automatski otkrije i ispravi odstupanje nulte pozicije između rezolvera i motora. Tijekom procesa samoučenja, regulator prvo dobiva stvarnu vrijednost odstupanja kroz posebne ispitne postupke (npr. statička ili dinamička ispitivanja). Nakon što se dobije vrijednost odstupanja, regulator pohranjuje te informacije i automatski kompenzira tijekom sljedećih operacija upravljanja motorom. To kontroleru omogućuje točniju kontrolu radnog stanja motora na temelju kalibriranih signala rezolvera, čime se poboljšava preciznost upravljanja i performanse.

Uobičajeni algoritam samoučenja temelji se na učenju povratne elektromotorne sile (EMF), s PI regulatorom kuta nulte pozicije kao jezgrom. Donji dijagram ilustrira proces samoučenja nulte pozicije u hibridnom sustavu. Postavlja trenutnu kontrolu postavljanjem iq na 0 i dodjeljivanjem vrijednosti id-u, zatim izračunava Vd (napon d-osi) i koristi ga kao referentni ulaz za kut nulte pozicije. Izlaz Vd iz strujne petlje regulatora služi kao povratna informacija, a regulator kuta nulte pozicije daje izlaz konvergiranog kuta nulte pozicije.

**4. Uobičajeni načini kvarova razrješitelja**

- **Elektromagnetske smetnje (EMI)**

U novim energetskim električnim pogonskim sustavima, motor, regulator i druge električne komponente mogu generirati elektromagnetske smetnje. Ako je sposobnost razlučivača protiv smetnji slaba, ovi signali smetnji mogu utjecati na njegov normalan rad, dovodeći do izobličenja ili gubitka signala. Prethodno se oko rezolvera koristila zaštita za sprječavanje EMI-ja. Međutim, ova praksa je uglavnom prekinuta jer rezolver radi na višoj frekvenciji od elektromagnetske frekvencije motora, i sve dok nije preblizu visokonaponskim vodovima, EMI općenito nije problem.

- **Asimetrija u sinusnim i kosinusnim namotima**

Neusklađenost u sklopu statora i rotora rezolvera može uzrokovati neravnomjernu raspodjelu razmaka magnetskog polja. Ova neravnomjerna raspodjela može dovesti do asimetrije u sinusnim i kosinusnim namotima, što rezultira nejednakim amplitudama sinusnih i kosinusnih signala.

- **Neusklađenost impedancije koja dovodi do nestabilnosti sustava**

Impedancija je kritični faktor koji utječe na prijenos signala. Ako impedancija rezolvera ne odgovara impedanciji drugih dijelova kontrolnog sustava, to može uzrokovati refleksiju signala, slabljenje ili izobličenje, što utječe na stabilnost i performanse cijelog sustava.

**Zaključak**

Kao ključni senzor u novim energetskim električnim pogonskim sustavima, rezolver je neophodan za precizno upravljanje motorom. Također moramo obratiti pozornost na moguće načine kvara u praktičnim primjenama i poduzeti odgovarajuće mjere za prevenciju i rukovanje. Tek tada možemo osigurati stabilan rad i visoku učinkovitost novih energetskih električnih pogonskih sustava.