VR リゾルバー vs.ワインドローターレゾルバー: EV レゾルバーセンサーにはどの構造を選択する必要がありますか?

電気自動車が目の前をビュンビュンと通過するとき、自動車のまさに「動力の心臓部」であるモーターが毎分数千、場合によっては数万回転で回転しています。この心臓の内部には、小さいながらも非常に重要なコンポーネントがあります。 レゾルバ センサー (または単に「レゾルバ」)。ローターの位置と速度を常に監視し、あらゆる動きを車両のコントローラーにリアルタイムで中継します。この小さなセンサーはモーターの「目」として機能します。

可変リラクタンス (VR) レゾルバと巻線ロータ型レゾルバの違いは何ですか? EVのモーター制御にはどれを選ぶべき？

I. レゾルバとは何ですか?なぜEVにレゾルバが不可欠なのでしょうか?

レゾルバは、電磁誘導の原理に基づいた角度位置センサーです。ローターの 角変位、回転速度、方向を正確に測定するために使用されます。永久磁石同期モーター (PMSM) の場合、三相巻線に正しい電流波形を供給してモーターをスムーズかつ効率的に駆動するために、電子制御システムはローターの正確な位置をリアルタイムで把握する必要があります。レゾルバによって捕捉された角度信号はデコードされてモーターコントローラーに供給され、モーターのトルク出力精度と動作の安定性が直接決定されます。 リゾルバがなければ、EV は適切に起動または実行できません。

現在 EV で広く使用されているレゾルバ センサーには、 可変リラクタンス (VR) レゾルバ と 巻線ロータ型レゾルバという 2 つの主な技術的アプローチがあります。それらの動作原理と構造は大きく異なります。

II. VR リゾルバー: コイルフリーローター、頑丈で耐久性のある

VR レゾルバの動作原理は、従来の巻線型レゾルバの動作原理とは明らかに異なります。従来の巻線ロータ レゾルバは均一な空隙を持ち、ロータ信号巻線とステータ励磁巻線の間の相対位置の変化に基づいてロータ角度を計算します。対照的に、VR レゾルバは、 信号巻線と励磁巻線の両方がステータに固定されています。ローターは歯のある積層鋼板のみで構成されており、巻線やブラシがなく、 完全に非接触で動作します。.

ローターが回転すると、その突極効果により、エアギャップのパーミアンスが回転角度とともに正弦波状に変化します。これにより、ステーターの 2 つの出力巻線にサインおよびコサイン電圧信号が誘導されます。ローター角度は、これら 2 つの信号の比を評価することによって一意に決定できます。

VR リゾルバーの主な利点は次のとおりです。

• シンプルな構造、低コスト: ローターは巻線を必要とせず、部品点数が少なく、成熟したプロセスを使用しているため、製造コストが低くなります。

• 非常に高い信頼性: 非接触設計なので摩耗がなく、潤滑も必要ありません。などの過酷な条件に耐えます 油汚れ、粉塵、高温、多湿、強い振動 。まさに、EV モーターがその寿命にわたって動作する典型的な環境です。

• 容易な統合: コンパクトな構造により、モーター駆動システムとの統合が容易になります。

Ⅲ．ワインドローターレゾルバー: ローター巻線、先鋒としての精度

ワインドローターレゾルバは、伝統的な形式のレゾルバです。その構造は二相巻線回転子誘導機の構造に似ています。ステーターとローターの両方に巻線があります。励磁信号は固定子励磁巻線に印加され、回転子巻線が二次側となり、電磁結合により誘起電圧が発生します。回転子の角度が変化すると、それに応じて固定子巻線と回転子巻線の相対位置が変化し、誘起電圧の振幅と位相が変化するため、角度測定が可能になります。

ワインドローターレゾルバーの主な利点は次のとおりです。

• より高い精度： 必要に応じて巻線ターン数を正確に設計でき、円弧秒レベルの分解能を実現します。

• 優れた直線性: 出力電圧は回転角度と厳密な関数関係を維持し、高い信号品質を提供します。

• 豊富な出力信号: さまざまな用途に合わせて、サイン/コサイン、リニア、その他の出力タイプで製造できます。

ただし、巻線ロータ型レゾルバのロータには巻線があるため、構造がより複雑になり、より要求の厳しい組み立てプロセスが必要になります。 EV モーターが一般的に 15,000 rpm 以上で動作する場合、ローター巻線の動的バランスと信頼性は、より大きな課題に直面します。

IV.並べて比較: EV としてどちらを選択すべきですか?

結論: VR リゾルバーは EV にとって好ましい選択肢です。

理由は明らかです。車両の動作環境ではセンサーに非常に高い信頼性が求められるからです。 EV モーター コンパートメントは高温で油まみれで、激しく振動します。 VR レゾルバの非 接触、巻線のないローター構造は、 このような過酷な条件下でも圧倒的な信頼性の利点をもたらします。これらの機能により、VR レゾルバは EV モーター位置センサーの主流の選択肢となり、電気自動車分野での普及率は 95% を超えています。.

ワインドローターレゾルバに関しては、航空宇宙やハイエンドサーボシステムなどの高精度アプリケーションにおいて、依然としてかけがえのない存在です。ただし、「高信頼性 + 高い費用対効果」が求められる大量生産の EV アプリケーションでは、VR アプローチが総合的な価値に優れています。

V. 高品質 VR リゾルバーのための 4 つの重要なプロセス ポイント

適切な技術的パスを選択することは、戦いの半分に過ぎません。認定された VR リゾルバを生産するには、 確実な製造プロセスが必要です。 SDM 社は、VR リゾルバーの生産を早期に開始した会社です。 SDM は、ステータのオーバーモールディング、コイル巻線、TIG 溶接、完全な安全性と電気的性能検査の 4 つの重要なステップをカバーする包括的なプロセス制御システムを確立しました。

(1) ステータのオーバーモールド

ステーター オーバーモールディングでは、精密射出成形を使用してステーター コアの表面に絶縁材料をコーティングし、信頼性の高い電気絶縁と巻線の機械的保護を実現します。優れたオーバーモールドは巻線間の絶縁を確保するだけでなく、ステーターの構造強度を強化し、長期にわたる高周波振動下でもステーターの安定性を保ちます。 SDM は、このステップで絶縁材料の選択と射出成形パラメータを厳密に管理し、すべてのステータが絶縁性能要件を満たしていることを確認します。

(2) コイル巻線

VR レゾルバはステータ内径が小さくスロットが狭いため、巻線が困難です。高品質の巻線には、正確な巻き数、緻密な配置、相互干渉のないことが必要であり、これらすべてがレゾルバの信号精度にとって重要です。 SDM は高精度の巻線プロセスを使用して、サイン/コサイン巻線が正確な正弦波の巻数分布で巻かれることを保証し、ソースからの信号品質を保証します。

(3) TIG溶接

鉛溶接は、レゾルバ製造において品質問題が発生しやすい工程です。 VRレゾルバには6本のリード線（励磁正負、サイン信号2本、コサイン信号2本）があります。溶接の品質はセンサーの接続信頼性に直接影響します。 SDM は TIG (タングステン不活性ガス) 溶接を使用して、各巻線リードと端子間の高強度、低抵抗の電気接続を実現し、コールド ジョイントや接続の緩みなどのリスクを根本的に排除します。

(4) 安全性および電気的性能の完全検査

品質管理の最終関門は全数検査です。 SDMは、すべてのVRレゾルバ製品に対して、絶縁抵抗、絶縁耐力、コイル抵抗、変圧比、サインコサイン出力信号の一貫性を含む完全な安全性および電気的性能テストを実施します。すべての検査項目に合格した製品のみが合格であることが確認され、お客様にお届けします。

ステータのオーバーモールディングからコイル巻線、TIG溶接から完全な安全性と電気検査に至るまで、SDMはあらゆる製造段階で高い基準と厳しい要件を維持し、高品質で一貫性の高いVRレゾルバ製品をEV顧客に提供することに尽力しています。

VI.最後の言葉

VR レゾルバと巻線型レゾルバにはそれぞれ利点があります。しかし、信頼性とコストの両方が非常に要求されるEV分野では、VRレゾルバはその 堅牢性、非接触動作、成熟したプロセスにより際立っており、大手OEMにとって主流の選択肢となっています。テクノロジーのルーツを振り返ると、VR レゾルバーはもともと自動車用に設計されたものではなく、航空宇宙産業や軍事産業が極限の条件下での絶対的な信頼性を追求することから生まれました。この技術がEV分野に「降臨」した今、「正確に見る、過酷な条件に耐える、長持ちする」というモーターの中核的なニーズを完全に満たしています。

適切なテクノロジー パスを選択することは重要ですが、適切なサプライヤーを選択することも同様に重要です。製造精度から品質管理に至るまで、あらゆるプロセスステップを確実に実行することが、センサーが実際の使用において「期待を裏切らない」という基本的な保証となります。