모터 위치 센서는 고정자 (고정 부품)에 대한 모터에서 로터 (회전 부품)의 위치를 감지하는 장치입니다. 모터 컨트롤러가 사용하기 위해 기계적 위치를 전기 신호로 변환하여 모터의 현재 방향과 강도를 전환 할시기를 결정하여 모터의 회전 속도와 토크를 제어합니다.
새로운 에너지 차량에서 모터의 정확한 제어는 차량의 운전 안전 및 안정성 및 위치의 정확한 작업과 직접 관련이 있습니다. 센서 레졸버는 비상 제동, 가속 또는 스티어링과 같은 중요한 순간에 모터의 올바른 응답을 보장 할 수 있습니다. 이것은 물리적 접촉 통근자가 없으므로 센서가 제공 한 위치 정보에 의존하여 전류 방향을 전환 할시기를 결정하고 모터의 원활한 작동을 보장하기 위해 센서가 제공 한 위치 정보에 의존하는 영구 자석 동기 모터 (PMSM)에 특히 중요합니다.
현재, 새로운 에너지 차량, 에디 전류 센서 및 로터리 변압기 (로터리 센서)에 일반적으로 사용되는 두 가지 종류의 모터 위치 센서가 있습니다.
01.
소용돌이와 와상 전류의 차이는 기본 원리에서 비롯됩니다.
에디 전류 센서와 로터리 변압기는 다른 신호 생성 기계와 신호 처리 방법으로 인해 모터 위치 감지 요구 사항을 잘 충족시킬 수 있지만 다른 요구 사항에 따라 특정 제품 응용 분야에는 차이가 있습니다.
모터 위치 센서 유형의 선택은 기본 신호 생성 및 처리 메커니즘과 밀접한 관련이있는 비용, 정확도 요구 사항, 환경 적응성, 신뢰성 및 시스템 통합 복잡성과 같은 다른 요소를 고려해야합니다.
가장 일반적으로 사용되는 로터리 센서를 예로 들어보십시오. 작업 원리는 전자기 유도의 원리를 기반으로합니다. 신호 생성의 원리는 모터 컨트롤러가 여기 코일 (Coil A)에 일정한 주파수 AC 여기 신호를 제공한다는 것입니다 (Coil A),이 여기서 신호는 회전 센서 내부에 교대 자기장을 생성한다는 것입니다. 로터가 회전함에 따라, 여기 코일에 의해 생성 된 자기장이 절단되어, 정현파 코일 B 및 코사인 코일 C에서 AC 전압의 유도를 초래한다.
신호 처리에서 모터 컨트롤러는 로터리 센서의 사인 및 코사인 신호를 수신하고 분석하고 소프트웨어 알고리즘 (일반적으로 로터리 인코더 분석 알고리즘)을 통해 정확한 각도 정보를 계산합니다. 더 나은 신호 처리를 달성하려면 일반적으로 모터 컨트롤러에 설치된 특수 디코딩 칩을 적용해야하며 물론 소프트웨어 디코딩으로도 달성 할 수 있습니다.
따라서, 회전 센서의 특정 모양에서, 이는 일반적으로 흥미 진진한 코일 (1 차 코일, 코일 A), 2 개의 출력 코일 (사인 코일 B 및 코사인 코일 C) 및 불규칙한 형태의 금속 로터로 구성됩니다. 로터는 모터의 로터와 동축하고 모터의 회전으로 회전합니다.
에디 전류 센서는 전자기 유도 원리를 사용하여 대상 휠의 위치를 계산하기 위해 전송 끝 및 수신 끝에서 상응하는 코일로 유도 된 AC 신호를 전송하고 수신합니다. 대상 휠은 회전 샤프트에 고정되어 로터와 함께 회전합니다. 모터 로터 및 고정자의 상대 위치는 대상 휠의 위치를 감지하여 측정 할 수 있습니다.
신호 처리 측면에서, 에디 전류 센서가 켜져있을 때, 센서 전송 코일은 흥미 진진한 자기장을 생성하고, 표적 플레이트는 모터를 따라 흥미 진진한 자기장을 회전시키고 절단하여, 수신 코일은 코일 전압 및 처리 된 코일 전압을 생성하여 상응하는 위치의 전압 신호를 얻습니다. 로터리 센서와는 다른 에디 전류 센서의 신호 처리 칩은 센서와 통합되며 디지털 신호를 직접 출력 할 수 있습니다.
따라서 에디 전류 센서는 일반적으로 모터의 극 쌍의 수와 일치하는 다수의 대상 로브로 구성됩니다. 코일 그룹은 모터 고정자에 고정 된 변속기 코일과 수신 코일로 구성되며 에디 전류 센서는 일반적으로 PCB에 직접 배열되며 신호 처리 칩이 통합됩니다.
02.
다른 원칙은 다른 기술 초점으로 이어집니다
원칙적으로 회전 센서와 에디 전류 센서의 주요 차이는 여기 모드, 신호 생성 메커니즘 및 신호 처리의 복잡성에 있다는 것을 알 수 있습니다. 로터리 센서의 장점은 주로 여기 신호의 안정성과 작업 환경의 내성에 있지만, 단점은 모터 체계의 변화의 영향이 더 크고 플랫폼 호환성이 열악하다는 것입니다. 에디 전류 센서의 장점은 높은 전자화, 플랫폼의 요구를 충족시키기 쉽고 강력한 안티 EMC 능력입니다. 단점은 환경 공차 측면에서 로터리 센서보다 약간 약하며 일부 장면에서는 로터리 센서보다 비용이 높다는 것입니다.
플랫폼 호환성은 먼저 속도 레벨, '에너지 절약 및 새로운 에너지 차량 기술 로드맵 2.0 '에 반영되어 중국 자동차 엔지니어링이 2025 년까지 위치 센서의 최대 작업 속도는 20,000R/분이며 디코더 대역폭은> 2.5kHz라고 지적했습니다. 2030 년까지 위치 센서의 최대 작업 속도는 25,000R/분이며 디코더 대역폭은> 3.0kHz입니다. 로터리 센서에 고속으로 특정 도전이 있음을 알 수 있습니다.
이는 로터리 센서의 여기 주파수가 설계 될 때 고려 된 속도 상태와 밀접한 관련이 있으며 일반적으로 현재 속도 상태와 일치하기 때문입니다. 속도가 높아짐에 따라 정확한 측정을 위해서는 높은 빈도가 필요하며 로터리 센서 설계의 변화가 필요합니다.
에디 전류 센서에는이 문제가 없습니다. Effie Automotive는 NE Time에 에디 전류 센서의 설계 가이 고속의 개발 추세에 더 잘 적응할 수 있다고 말했다. 고주파 신호 처리의 광범위한 지원, 빠른 응답 및 더 나은 성능은 더 높은 속도로 향후 애플리케이션을 위해 에디 전류 센서가 '위쪽으로 호환 가능 '될 수 있음을 의미합니다. 따라서 플랫폼 솔루션은 속도가 다른 모터 제품에서 더 잘 실현 될 수 있습니다. 실제로 이것은 현재 모터 고객이 에디 현재 솔루션을 선택하는 요소 중 하나입니다.
또한, 샤프트 유형과 같은 다양한 에디 전류 센서로 인해 샤프트 끝은 비슷하며 샤프트는 O- 타입 및 C 유형으로 나눌 수 있습니다 (일부는 전체 원 및 반원이라고도합니다). 따라서 고객 모터 설계 체계에 적응하는 데 상대적으로 유연합니다.
03.
다른 원칙은 비용 절감 문제로 이어집니다
로터리 센서의 비용은 주로 자성 재료 (실리콘 스틸 시트), 코일 등을 포함한 재료 및 하드웨어에서 비롯됩니다. 따라서 전체 비용은 크기에 따라 결정됩니다. 일반적으로 크기가 클수록 비용이 높아집니다.
에디 전류 센서의 핵심 비용은 주로 전자 부품, 처리 칩 등에 있습니다. 전자 부품의 비용은 비교적 고정되어 있으므로 에디 전류 센서의 핵심 비용은 크기에 따라 선형으로 증가하지 않습니다.
따라서 에디 전류 센서 비용은 대규모 응용 분야의 로터리 센서의 비용보다 낮습니다. 그러나 소규모 모터 체계에서 로터리 센서에는 특정 비용 이점이 있습니다. 물론 특정 응용 프로그램 체계와 관련하여 로터리 센서의 신호 처리 칩이 종종 비용 계산에 포함되지 않기 때문에 특정 비용 비교에도 차이가 있습니다.
현재 비용 비교 외에도 향후 비용 절감 공간에주의를 기울여야합니다. 현재 에디 현재 센서 칩의 대부분은 외국 기업에서 나오기 때문에 스케일의 확장과 이후 단계에서 국내 칩 기업의 만기로 비용을 더욱 줄일 수 있습니다. 그러나 로터리 센서의 하강 공간은 비교적 제한적입니다.
따라서 향후 비용 요구 사항에 직면 할 때 와상 전류 센서가 더 유리합니다. 최근 몇 년 동안 에디 현재 센서의 시장 점유율이 크게 증가했으며 국내 시장에서는 Geely 및 많은 새로운 힘을 포함한 차량 회사가 에디 현재 센서 체계를 선택했습니다.
04.
에디 현재 센서 산업은 여전히 성장해야합니다
에디 현재 센서 애플리케이션의 인기가 증가하고 있지만 가장 일반적인 센서는 여전히 영업 리더 BYD 및 TESLA를 포함한 로터리 센서입니다. 그 이유는 한편으로는 에디 전류 센서가 자동차 분야에서 늦게 적용되며 다른 한편으로는 에디 현재 센서를 제공 할 수있는 공급 업체가 많지 않으며 Effie 및 Sensata와 같은 일부 회사가 업계에서이를 공급할 수 있기 때문입니다.
에디 현재 센서의 경우 세 가지 주요 과제가 있습니다.
실제로, 에디 전류 센서는 산업 분야에서 적용되었지만 자동차 분야에서는 먼저 충족해야 할 것은 차량 게이지 레벨의 요구 사항, 특히 기능 안전 요구 사항입니다. 에디 전류 센서의 안정적인 적용을 보장하기 위해 Effie Automobile을 예로 들어, 개발 프로세스는 기능적 안전 수준의 요구 사항을 보장하기 위해 ISO26262 프로세스에 따라 엄격하게 이루어집니다.
chip 칩의 도전으로, 칩은 기능 요구 사항을 충족 할뿐만 아니라 자동차 게이지 레벨을 충족해야합니다. 와전류 센서 엔터프라이즈로서 칩의 가용성을 평가하기 위해 칩 검증 표준을 설정해야하며, 이는 또한 국내 칩의 후속 적용에 중요합니다. Effie Automotive는 수년간의 글로벌 칩 제조업체와의 협력을 통해 완전한 검증 프로세스를 수립함으로써 국내 칩의 도입이 계획되어 있다고 밝혔습니다. 물론 전제는 표준을 충족시키는 것입니다.
신뢰성 문제, 에디 전류 센서 설치 위치로 인해 작업 프로세스는 모터의 열 충격, 냉각 오일 스퍼터링 및 기타 과제가 발생하기 쉽습니다. Effie Automotive의 솔루션은 칩 위치에 접착제 처리를 적용하는 동시에 칩 자체의 온도 요구 사항을 증가시키는 것입니다. 환경에 대한 적응성을 향상시키고 신뢰성을 향상시킵니다.
앞으로 에디 전류가 로터리 센서를 완전히 대체 할 수 있는지 여부는 여전히 알려져 있지 않습니다. 로타리 센서에는 모터의 새로운 요구에 대처할 수있는 자체 제품 업그레이드 경로가 있습니다. 그러나 에디 전류 센서의 성장 모멘텀은 로터리 센서의 성장 모멘텀보다 빠르며, 에디 전류 센서의베이스는 낮습니다.
