Nuovo Sensori di azionamento elettrico Energy Resolver: autoapprendimento e analisi della modalità di guasto

** 1. Panoramica di Resolver in nuovi sistemi di trasmissione elettrica energetica 

Un resolver è un sensore comune nei nuovi sistemi di azionamento elettrico di energia, convertendo principalmente la posizione angolare della rotazione assiale e la velocità angolare in segnali elettrici. La sua struttura include principalmente lo statore e il rotore del resolver, con il tipo più comunemente usato dal risolutore di riluttanza variabile.

** 2. Principio di funzionamento del resolver **

La struttura centrale di un resolver si trova nel suo design di avvolgimento, principalmente costituito da avvolgimenti di eccitazione R1 e R2 e due serie di avvolgimenti di feedback ortogonali S1, S3 e S2, S4, tutti meticolosamente disposti sullo statore. In normali condizioni operative, i segnali di eccitazione ad alta frequenza vengono applicati a R1 e R2, generando una corrente sinusoidale. I segnali indotti negli avvolgimenti di feedback hanno una chiara relazione funzionale con la velocità di rotazione del motore. Pertanto, analizzando a fondo questi segnali di feedback, possiamo determinare accuratamente lo stato di rotazione del motore.

** 3. Determinare la posizione zero del resolver di azionamento elettrico **

Determinare la posizione zero del motore è cruciale in quanto influisce sulla precisione del controllo del motore. Nelle prime fasi dello sviluppo di nuove auto elettriche energetiche, la funzionalità del software era limitata e la calibrazione della posizione zero veniva in genere eseguita utilizzando uno strumento specifico di setting zero, seguito da regolazioni del software. Tuttavia, questo metodo ha uno svantaggio significativo: non può correggere l'angolo di posizione zero durante l'uso, portando al deterioramento della precisione del controllo nel tempo.

Per affrontare questo problema, è emersa la tecnologia dell'angolo di posizione zero per auto-apprendimento per i risolutori. Questa tecnologia integra un algoritmo di autoapprendimento nel controller del motore, consentendo al controller di rilevare e correggere automaticamente la deviazione di posizione zero tra il resolver e il motore. Durante il processo di autoapprendimento, il controller ottiene innanzitutto il valore di deviazione effettivo attraverso procedure di test specifiche (ad es. Test statici o dinamici). Una volta acquisito il valore di deviazione, il controller memorizza queste informazioni e compensa automaticamente le operazioni di controllo del motore successive. Ciò consente al controller di controllare in modo più accurato lo stato operativo del motore in base ai segnali del risolutore calibrato, migliorando così la precisione e le prestazioni di controllo.

Un algoritmo di autoapprendimento comune si basa sull'apprendimento della forza elettromotiva (EMF), con un regolatore PI dell'angolo di posizione zero come nucleo. Il diagramma seguente illustra il processo di autoapprendimento della posizione zero in un sistema ibrido. Imposta il controllo corrente impostando QI su 0 e assegnando un valore a ID, quindi calcola VD (tensione dell'asse D) e lo utilizza come input di riferimento per l'angolo di posizione zero. L'uscita VD dal ciclo di corrente del controller funge da feedback e l'angolo di posizione zero emette l'angolo di posizione zero convergente.

** 4. Modalità di errore comuni di risolutori **

- ** Interferenza elettromagnetica (EMI) **

Nei nuovi sistemi di trasmissione elettrica energetica, il motore, il controller e altri componenti elettrici possono generare interferenze elettromagnetiche. Se la capacità anti-interferenza del resolver è debole, questi segnali di interferenza possono influire sulla sua normale operazione, portando a distorsione o perdita del segnale. In precedenza, la schermatura veniva utilizzata attorno ai risolutori per prevenire l'EMI. Tuttavia, questa pratica è stata in gran parte sospesa perché il resolver funziona a una frequenza più elevata rispetto alla frequenza elettromagnetica del motore e fintanto che non è troppo vicino alle linee ad alta tensione, EMI non è generalmente un problema.

- ** Asimmetria negli avvolgimenti seno e coseno **

Il disallineamento nell'assemblaggio dello statore e del rotore del risolutore può causare una distribuzione irregolare del gap di campo magnetico. Questa distribuzione irregolare può portare all'asimmetria negli avvolgimenti seno e del coseno, con conseguenti ampiezze ineguali dei segnali seno e coseno.

- ** mancata corrispondenza dell'impedenza che porta all'instabilità del sistema **

L'impedenza è un fattore critico che colpisce la trasmissione del segnale. Se l'impedenza del resolver non corrisponde a quella di altre parti del sistema di controllo, può causare la riflessione del segnale, l'attenuazione o la distorsione, influenzando così la stabilità e le prestazioni dell'intero sistema.

**Conclusione**

Come sensore cruciale nei nuovi sistemi di azionamento elettrico energetico, il risolutore è essenziale per un controllo del motore preciso. Dobbiamo anche prestare attenzione alle potenziali modalità di fallimento nelle applicazioni pratiche e adottare misure appropriate per la prevenzione e la gestione. Solo allora possiamo garantire il funzionamento stabile e l'elevata efficienza dei nuovi sistemi di azionamento elettrico energetico.