Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн цахилгаан хөтчүүд, үйлдвэрлэлийн серво зэрэг хэрэглээнд дурамжхан резолюторуудыг моторын роторын байрлал мэдрэгч болгон өргөн ашигладаг. Эдгээр нь хагас дамжуулагч чип агуулаагүй, өндөр температурыг тэсвэрлэдэг, чичиргээг тэсвэрлэдэггүй - маш 'барзгар' харагддаг. Гэсэн хэдий ч олон инженерүүд газар дээр нь гайхмаар асуудалтай тулгардаг: моторын хүч нэмэгдэж, PWM-ийн сэлгэн залгах давтамж нэмэгдэхэд резолюторын синус/косинус гаралтын дохионууд нь доголдол үүсгэж, хавтгай хучилт, дугтуйны өнцгийн гажуудал, гажилт үүсэх зэрэгт хүргэдэг. тэр ч байтугай хянагчийн алдаа.
I. Хэвийн резолюцийн синус/косинусын дохио ямар харагддаг вэ?
Дургүйтлийн төрлийн резолюторын бүтэц нь харьцангуй энгийн: статор нь өдөөх ороомог ба орон зайн хувьд ортогональ хоёр гаралтын ороомогтой байдаг бол ротор нь ямар ч ороомоггүй, тусгай хэлбэртэй цахиур ган шонгоор хийгдсэн байдаг. Өндөр давтамжийн синусоид өдөөлтийг өдөөх ороомог дээр хэрэглэнэ.
Роторыг өнцгөөр эргүүлэх үед θ хоёр гаралтын ороомог нь дараах индукцийг үүсгэдэг.
Практикт дохио бүр нь ялгаатай байдаг, жишээлбэл, S1-S3 ба S2-S4. Эндээс харахад резолюторын гаралт нь далайц нь роторын өнцгөөр модуляцлагдсан өндөр давтамжийн тээвэрлэгч юм θ . Осциллограф дээр долгионы хэлбэрүүд нь синус болон косинус зэрэг өнцгөөс хамаарч өөр өөр хоёр дугтуй хэлбэрээр харагдана.
Шийдвэрлэгчээс дижитал хөрвүүлэгч (RDC) код тайлах чип нь эдгээр дохиог задалж, дугтуйг гаргаж, өнцгийг тооцоолно.
II. Хүчтэй цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо хаанаас гардаг вэ?
Шийдвэрлэгчийг ихэвчлэн моторын төгсгөлд суурилуулсан бөгөөд ердийн хүчтэй цахилгаан соронзон интерференцийн орчинд хүрээлэгдсэн байдаг.
· IGBT/MOSFET-ийн өндөр хурдтай сэлгэн залгалт : Мотор хянагчийн PWM дамжуулагчийн давтамж нь ихэвчлэн хэдэн кГц-ээс хэдэн арван кГц-ийн мужид байдаг боловч шилжих ирмэгүүд нь зөвхөн араваас хэдэн зуун наносекунд, спектр нь хэдэн арван МГц хүртэл үргэлжилдэг.
· Эрчим хүчний шин ба фазын кабель : Өндөр гүйдэл, өндөр хүчдэлийн хурдан өөрчлөлт нь хүчтэй цахилгаан болон соронзон орон үүсгэдэг.
· Контакт ба релений үйл ажиллагаа : Нуман болон түр зуурын импульс үүсгэх.
· Эрчим хүч хувиргагч : Эрчим хүчний хангамжийг сэлгэхээс үүсэх долгион ба гармоник.
Эдгээр саад тотгорууд нь тайлагчийн дохионы шугамд нийлсний дараа тэдгээр нь цэвэр синус/косинус дохион дээр давхарлана.
III. Дохионы хэлхээнд хөндлөнгийн оролцоо хэрхэн ордог вэ
Шийдвэрлэгч дохионы гинжин хэлхээнд хөндлөнгийн оролцоо орох дөрвөн үндсэн зам байдаг.
1. Цацрагийн холболт
Цахилгаан шугамууд болон сэлгэн залгах зангилаанууд нь дамжуулагч антен шиг ажилладаг бол резолюторын утаснууд нь хүлээн авах антеннуудын адил ажилладаг. Шийдвэрлэгчийн бэхэлгээг цахилгааны кабельтай зэрэгцүүлэн байрлуулах үед өндөр давтамжийн цахилгаан соронзон орон нь шууд утсан дээр хүчдэл үүсгэдэг.
2. Дамжуулагч холболт
Хөндлөнгийн нөлөөлөл нь өдөөх тэжээлийн шугам эсвэл декодчилогч хавтангийн тэжээлийн эх үүсвэрээр дамжуулан шийдвэрлэх системд орж, дохионы тал руу нийлдэг.
3. Газрын потенциалын ялгаа
Их хэмжээний гүйдэл нь газрын ул мөр эсвэл металл орон сууцанд хүчдэлийн уналт үүсгэж, резолюторын төгсгөл ба декодерын төгсгөлийн хооронд тэгш бус газардуулгын потенциал үүсгэж, нийтлэг горимын хүчдэл үүсгэдэг.
4. Шугамануудын хооронд хөндлөн гулсалт
Резолюторын бэхэлгээ нь фазын кабель, шин зэрэгтэй зэрэгцэн ажиллах үед паразитийн багтаамж ба шугам хоорондын харилцан индукц нь хөндлөнгийн интерференцийг давдаг.
IV. Гажуудлын ердийн илрэлүүд
Осциллограф дээр хүчтэй EMI дор синус/косинусын дохио дараах хэлбэрээр гарч ирж болно.
1. Өндөр давтамжийн доголдолын суперпозиция
PWM ирмэгүүдтэй синхрончлогдсон шуугиан болон дуут дохио зөөгч дээр гарч ирнэ. Учир нь шилжих моментийн үед үүссэн өндөр давтамжийн гүйдэл нь шимэгчийн багтаамжаар дамжуулан дохионы шугамд нийлдэг. Гэмтлийн далайц нь хэдэн арван мВ, бүр хэдэн зуун мВ хүрч болох ба ердийн дифференциал дохионы далайц нь ихэвчлэн хэдхэн вольт байдаг тул SNR мэдэгдэхүйц буурдаг.
2. Түгээмэл горимоос дифференциал горимын дуу чимээ
Дифференциал дохио нь онолын хувьд зөвхөн хоёр утасны хоорондох хүчдэлийн зөрүүг мэдэрдэг бөгөөд нийтлэг горимын хөндлөнгийн нөлөөллөөс татгалзах чадвартай байдаг. Гэсэн хэдий ч бодит кабель, холбогч, шүүлтүүр сүлжээ нь хэзээ ч төгс тэгш хэмтэй байдаггүй. Өндөр давтамжийн нийтлэг горимын хөндлөнгийн оролцоо орох үед түүний нэг хэсэг нь дифференциал горимын хүчдэлд хувирч, синус/косинусын дохионууд дээр суурилдаг. Энэ чимээ ихэвчлэн дугтуйн дээр үе үе 'fuzz' хэлбэрээр гарч ирдэг.
3. Таслах ба ханасан байдал
Интерференцийн далайц их байх ба давхцсан дохионы оргил нь RDC оролтын муж эсвэл op-amp хангамжийн төмөр замаас хэтэрсэн тохиолдолд долгионы хэлбэрийн дээд хэсгүүд 'хавчдаг'. Таслах нь sin/cos дугтуйг шууд устгаж, кодыг тайлсан өнцөгт ноцтой шугаман бус алдаа үүсгэдэг.
4. Тогтмол гүйдлийн офсет дрифт
Интерференц дэх бага давтамжийн бүрэлдэхүүн хэсэг, газрын давталтын гүйдэл эсвэл залруулах нөлөө нь дохионд тогтмол гүйдлийн офсет үүсгэж, долгионы хэлбэрийг тэгш бус болгодог. RDC код тайлах нь ихэвчлэн цэвэр хувьсах гүйдлийн дохио гэж үздэг; офсет нь өнцгийн алдаа болон хурдны долгионд хүргэдэг.
5. Гармоник гажуудал
Соронзон материалын шугаман бус байдал ба интерференц ба өдөөх тээвэрлэгчийн хоорондох интермодуляци нь гармоник бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэдэг. Гармоникууд RDC-д орсны дараа тэдгээрийг өнцгийн өндөр эрэмбийн гармоник алдаа болгон хувиргаж, эргүүлэх момент эсвэл дуу чимээ хэлбэрээр илэрдэг.
6. Синус/косинусын далайцын тэнцвэргүй байдал ба фазын шилжилт
Хэрэв sin болон cos-ийн хоёр дохионы зам нь өөр өөр шүүлтүүрийн параметр, кабелийн урт эсвэл холбогчтой харилцах эсэргүүцэлтэй байвал хоёр суваг нь хүчтэй хөндлөнгийн нөлөөн дор өөр өөр нөлөө үзүүлдэг бөгөөд үүний үр дүнд далайц таарахгүй эсвэл фазын шилжилт үүсдэг. RDC нь sinθ/cosθ дээр үндэслэн өнцгийг тооцдог; далайц эсвэл фазын тэнцвэргүй байдал нь өнцгийн алдааг шууд үүсгэдэг.
V. Системд үзүүлэх гажуудлын нөлөө
Дохионы гажуудал нь зөвхөн осциллограф дээрх 'харааны асуудал' биш юм; Энэ нь системийн гүйцэтгэлийг шууд тусгадаг:
· Өнцгийн гаралтын шуугиан : RDC-ийн задалсан дуу чимээ нь өнцгийн утгад өндөр давтамжийн чичиргээ үүсгэж, хурдны эргэх дуу чимээг нэмэгдүүлдэг.
· Үе үе өнцгийн алдаа : Дугтуйны гажуудал ба гармоникууд нь роторын байрлалаас хамааран үе үе өөрчлөгддөг өнцгийн алдааг үүсгэж, dq тэнхлэгийн гүйдлийн хэлбэлзэл болон эргүүлэх моментийн долгионд хүргэдэг.
· Алдаа болон түгжээ алдагдах : Хүчтэй хөндлөнгийн оролцоо нь RDC хяналтын гогцоог түгжихэд хүргэж, улмаар өнцгийн үсрэлт үүсгэж, хэт гүйдэл эсвэл хэт хүчдэлийн хамгаалалтыг идэвхжүүлнэ.
· Системийн гүйцэтгэлийн доройтол : Цахилгаан тээврийн хэрэгсэлд энэ нь моторын үр ашгийг бууруулж, чичиргээ, дуу чимээ ихсэх, тэр ч байтугай тээврийн хэрэгслийн аюулгүй байдлыг алдагдуулж болзошгүй.
VI. Асуудлыг хэрхэн тодорхойлох, засах
Практик дибаг хийхдээ дараах аргууд нь шийдүүлэгчийн дохиог хүчтэй EMI нөлөөлсөн эсэхийг хурдан тодорхойлох боломжтой.
· S1-S3 ба S2-S4-ийг хэмжихийн тулд ашиглан дифференциал датчик газардуулгын гогцоо үүсгэж болзошгүй нэг төгсгөлтэй датчикуудаас зайлсхий.
· Өдөөлтийн талаас хөндлөнгийн оролцоо орж ирсэн эсэхийг тодорхойлохын тулд өдөөх дохио болон гаралтын дохиог нэгэн зэрэг ажиглана.
· Долгион хэлбэрийг хөдөлгүүрийн хөдөлгөөнгүй ба ажиллаж байгаа, PWM асаалттай ба унтраахтай харьцуулж, цахилгаан хэлхээнээс хөндлөнгийн оролцоо үүссэн эсэхийг тодорхойлох.
· Осциллографын FFT ашиглан интерференцийн спектрийг шинжилж, PWM дамжуулагчийн давтамж эсвэл ирмэгийн гармониктай давхцаж байгаа эсэхийг шалгана.
· Түгээмэл горимын интерференцийн түвшинг үнэлэхийн тулд газардуулга хүртэлх хоёр шугамын нийтлэг горимын хүчдэлийг хэмжинэ.
VII. Дарангуйлах арга хэмжээ
Гажуудлыг таслан зогсоохын тулд хөндлөнгийн эх үүсвэр, холболтын зам, хүлээн авагч гэсэн гурван тал дээр нэгэн зэрэг хүчин чармайлт шаардагдана.
1. Утасны бэхэлгээ, хамгаалалтыг оновчтой болгох
· Давхар төгсгөлтэй газардуулгын улмаас газардуулгын гогцоо үүсэхээс сэргийлж, резолюторын дохионы шугамын хувьд хамгаалалттай эрчилсэн хосуудыг ашиглана.
· Дохионы шугамыг цахилгааны кабелиас тусад нь чиглүүлэх, урт зэрэгцээ гүйлтээс зайлсхийх; Хэрэв хөндлөн гарахаас зайлсхийх боломжгүй бол перпендикуляраар гатлана.
· Шаардлагатай бол өндөр давтамжийн хамгаалалтын үр нөлөөг сайжруулахын тулд металл хоолой эсвэл хоёр давхар хамгаалалт ашиглана.
2. Шүүлтүүр ба хамгаалалт
· Нийтлэг горимын дуу чимээ болон өндөр давтамжийн доголдлыг дарахын тулд RDC оролтод нийтлэг горимын багалзууруулагч болон RC бага нэвтрүүлэх шүүлтүүрийг нэмж оруулаарай.
· Шүүлтүүрийн таслах давтамж нь резолюторын өдөөх давтамжаас өндөр байх ба фазын хэт их сааталаас зайлсхийх хэрэгтэй бөгөөд өөрөөр хэлбэл шинэ өнцгийн алдаа гарах болно.
· Түр зуурын хэт хүчдэл нь декодерийн хэлхээг гэмтээхээс сэргийлэхийн тулд TVS хоолой зэрэг хамгаалалтын төхөөрөмжийг нэмнэ.
3. Зохион байгуулалт ба газардуулга
· Аналог дохионы ул мөрийг богиносгохын тулд декодерийн самбарыг резолюторын холбогчтой аль болох ойртуулна.
· Аналог газардуулагчийг эрчим хүчний газардуулгаас салгаж, тэдгээрийг нэг цэгт холбож, аналог газардуулгаар их хэмжээний гүйдэл урсахаас сэргийлнэ.
· Холбогчийг сонгохдоо бамбайны тасралтгүй байдалд анхаарлаа хандуулж, холбогч дээр бамбай хугараагүй эсэхийг шалгаарай.
4. Өдөөлтийн хажуугийн эмчилгээ
· Өдөөлтийн шугамын хувьд хамгаалагдсан эрчилсэн хосыг ашиглах ба өдөөх тэжээлийн хангамжид шүүлтүүр нэмнэ.
· Өдөөлтийн дохио болон цахилгааны кабелийн хооронд холбогч эсвэл бэхэлгээг хуваалцахаас зайлсхий.
5. Систем ба алгоритмын арга хэмжээ
· Суурилуулсан синхрон демодуляци, дижитал шүүлтүүртэй зэрэг хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах хүчтэй RDC чипийг сонго.
· Програм хангамжид хөндлөнгийн импульс нь хяналтын гажиг үүсгэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд өнцгийн дохионд шүүлтүүр, хурдыг хязгаарлах, үнэмшилтэй эсэхийг шалгана.
· PWM ирмэгийн эргэлтийн хурдыг оновчтой болгож, эх үүсвэр дэх хөндлөнгийн оролцоог багасгахын тулд snubber хэлхээг нэмнэ.
VIII. Дүгнэлт
Соронзон эсэргүүцэл шийдүүлэгч нь угаасаа бат бөх мэдрэгч боловч түүний синус/косинусын гаралт нь хүчтэй EMI-ийн нөлөөгөөр гажуудалд өртөмтгий бага түвшний аналог дохио юм. Хөндлөнгийн эх үүсвэр ба холболтын замыг ойлгох, зохих хамгаалалт, шүүлтүүр, газардуулга, зохион байгуулалтыг хэрэгжүүлэх нь өнцгийн санал хүсэлтийн нарийвчлал, найдвартай байдлыг хангахад зайлшгүй шаардлагатай.
Инженерүүдийн хувьд осциллограф дээрх долгионы хэлбэр нь хамгийн сайн 'эрүүл мэндийн тайлан' юм. Дохионы гажуудлыг эрт илрүүлэх тусам системийн асуудал үүсэх магадлал бага байдаг.
