Үзсэн: 1000 Зохиогч: Сайтын редактор Нийтлэх хугацаа: 2025-07-31 Гарал үүсэл: Сайт
Орчин үеийн үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, нарийн механик удирдлагад эргэлтийн байрлалыг үнэн зөв илрүүлэх нь маш чухал юм. The дурамжхан шийдэгчийг ихэвчлэн шийдэгч гэж нэрлэдэг бөгөөд серво мотор, робот техник болон байршлыг нарийн тогтоох шаардлагатай бусад хэрэглээнд өргөн хэрэглэгддэг өндөр найдвартай мэдрэгч юм. Энэ нийтлэлд резолюторуудын ажиллах зарчим, эргэлтийн байрлалд хэрхэн хүрэх талаар товч танилцуулна.
Шийдвэрлэгч нь роторын механик өнцгийг цахилгаан дохио болгон хувиргах чадвартай цахилгаан соронзон индукцийн зарчим дээр суурилсан аналог мэдрэгч юм. Оптик кодлогч гэх мэт дижитал мэдрэгчээс ялгаатай нь резолюторууд нь эргэлтийн байрлалын мэдээллийг тасралтгүй аналог дохиогоор хангадаг бөгөөд ялангуяа хатуу ширүүн орчинд хөндлөнгийн нөлөөллөөс хамгаалах өндөр чадвар, найдвартай байдлыг санал болгодог.
Дургүй байдлыг арилгагчид эргэлтийн байрлалыг хэрхэн зөв тодорхойлж чаддагийг ойлгохын тулд тэдгээрийн өвөрмөц физик бүтцийг судлах нь чухал юм. Эдгээр мэдрэгчийн овсгоотой загвар нь өндөр гүйцэтгэлийн үндэс суурийг бүрдүүлдэг бөгөөд цахилгаан соронзон индукцийн зарчмуудыг практикт ашиглах жишээ юм.
Хүсэлгүйцлийг арилгагчийн бүтэц нь статорын гол , роторын цөм , ороомгийн систем гэсэн гурван үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдэнэ . Статорын гол хэсэг нь өндөр нэвчилттэй цахиурын ган хуудаснаас бүрсэн бөгөөд дотоод тойрог дээр том шүдтэй (шонтой гутал) цоолж, бүр жигд зайтай жижиг шүдэнд хуваагддаг. Эдгээр жижиг шүдний зохион байгуулалт, хэлбэрийг синусоид соронзон орны хамгийн тохиромжтой хуваарилалтыг хангахын тулд нарийн тооцоолсон болно. Ротор нь илүү энгийн, ямар ч ороомог, электрон эд ангигүйгээр зөвхөн шүдтэй цахиур ган ламинатаар хийгдсэн. Энэхүү 'идэвхгүй' загвар нь шийдэгчийн өндөр найдвартай байдлын түлхүүр юм.
Ороомгийн систем нь бүхэлдээ статор дээр байрладаг бөгөөд өдөөх ороомог ба хоёр ортогональ гаралтын ороомог (синус ба косинусын ороомог) орно. Эдгээр ороомог нь гаралтын дохионы синусоид шинж чанарыг хангахын тулд синусоид хэлбэрийн дагуу төвлөрч, хуваарилагдсан байдаг. Гаралтын ороомог нь ээлжлэн болон урвуу цуваа тохиргоогоор хийгдсэн нь гармоник хөндлөнгийн оролцоог үр дүнтэй дарж, дохионы цэвэр байдлыг сайжруулдаг.
Дургүйтлийг арилгагчийн ажиллах зарчим нь агаарын цоорхойн соронзон дамжуулалтын модуляцийг тойрон эргэлддэг . Өдөөлтийн ороомогт синусоид хувьсах гүйдлийн хүчдэл (ихэвчлэн 1-10кГц давтамжтай 7V) хэрэглэх үед статорт хувьсах соронзон орон үүсдэг. Энэ соронзон орон нь ротор руу агаарын цоорхойгоор дамждаг. Роторын шүд байгаа тул соронзон хэлхээний соронзон дурамжгүй байдал (соронзон дамжуулалтын урвуу) нь роторын байрлалаас хамааран циклээр өөрчлөгддөг.
Тодруулбал, роторын шүд нь статорын шүдтэй таарч байх үед дурамжхан байдлыг багасгаж, соронзон урсгалыг дээд зэргээр нэмэгдүүлдэг. Үүний эсрэгээр, роторын үүрүүд нь статорын шүдтэй таарч байх үед дурамжхан байдал хамгийн их болж, соронзон урсгал багасдаг. Шүдний налуу бүрийн хувьд ротор эргэлдэж, агаарын завсарын соронзон дамжуулалт нь өөрчлөлтийн бүрэн мөчлөгийг дуусгадаг. Энэхүү өдөөх соронзон орны модуляц нь гаралтын ороомог дахь хүчдэлийн дохиог өдөөдөг бөгөөд тэдгээрийн далайц нь роторын өнцгийн байрлалтай хамааралтай байдаг.
Математикийн хувьд хэрэв өдөөх хүчдэл e₁=E₁msinωt бол хоёр гаралтын ороомгийн хүчдэлийг дараах байдлаар илэрхийлж болно.
· Синусын ороомгийн гаралт: eₛ=Eₛₘcosθsinωt
· Косинусын ороомгийн гаралт: e_c=E_cmsinθsinωt
Энд θ нь роторын механик өнцгийг, ω нь өдөөх дохионы өнцгийн давтамж юм. Хамгийн тохиромжтой нь Eₛₘ ба E_cm нь тэнцүү байх боловч үйлдвэрлэлийн хүлцэл нь далайцын алдааг үүсгэж, тохируулга эсвэл хэлхээний нөхөн төлбөр шаарддаг.
нь түүний хэмжилтийн нарийвчлал, нарийвчлалд шууд нөлөөлдөг чухал параметр юм. хос туйл Хүсэлгүйцлийг шийдэгчийн Хос туйлын тоо нь роторын шүдний тоотой тохирч, цахилгаан дохионы бүрэн мөчлөгт шаардагдах механик эргэлтийн өнцгийг тодорхойлно. Жишээлбэл, 4 хос туйлтай резолютор нь механик эргэлт тутамд 4 цахилгаан дохионы цикл үүсгэж, хэмжилт хийхэд механик өнцгийг 4 дахин үр дүнтэй 'өсгөх' болно.
Зах зээл дээрх нийтлэг дургүйцлийг арилгагчид 1-ээс 12 хос туйлтай байдаг. Илүү өндөр туйлын тоо нь онолын хувьд илүү өндөр өнцгийн нарийвчлалыг идэвхжүүлдэг бөгөөд 12 туйлтай резолютор нь ±0.1 ° буюу илүү нарийвчлалтай байдаг. Гэсэн хэдий ч туйлын хосыг нэмэгдүүлэх нь дохионы боловсруулалтын нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлж, хэрэглээний шаардлагад тулгуурлан солилцоо хийх шаардлагатай болдог.
Дургүй байдлын хэлбэлзэл ба цахилгаан соронзон индукц дээр суурилсан өнцгийн хэмжилтийн энэхүү арга нь дурамжхан шийдүүлэгчид IP67 ба түүнээс дээш хамгаалалтын зэрэглэл бүхий өргөн температурт (-55°C-аас +155°C) тогтвортой ажиллах боломжийг олгодог. Эдгээр нь хүчтэй чичиргээ, цочролыг тэсвэрлэх чадвартай тул автомашин, сансар, цэргийн хэрэглээ зэрэг хүнд нөхцөлд ашиглахад тохиромжтой.
Хүсэлгүй байдлын шийдлүүдийн гаралтын аналог дохио нь тэдгээрийг ашиглах боломжтой тоон өнцгийн мэдээлэл болгон хувиргахын тулд тусгай боловсруулалтын хэлхээг шаарддаг. Энэ процесс нь дохионы зохицуулалт, код тайлах нарийн төвөгтэй алгоритмуудыг хамардаг бөгөөд энэ нь шийдүүлэгчийн системд өндөр нарийвчлалтай байрлал тогтооход чухал үүрэгтэй.
Дургүйтлийг арилгагчаас гарах түүхий дохио нь роторын өнцгөөр модуляцлагдсан хоёр синусын долгион (sinθsinωt ба cosθsinωt) юм. θ өнцгийн мэдээллийг задлахад хэд хэдэн боловсруулалтын үе шат орно. Нэгдүгээрт, дохионууд нь зурвасын шүүлтүүрт ордог. өндөр давтамжийн дуу чимээ, бага давтамжийн хөндлөнгийн оролцоог арилгахын тулд Дараа нь фазын мэдрэмтгий демодуляци (эсвэл синхрон демодуляци) нь дамжуулагчийн давтамжийг (ихэвчлэн 10 кГц) устгаж, өнцгийн мэдээллийг агуулсан sinθ болон cosθ бага давтамжийн дохиог өгдөг.
Орчин үеийн код тайлах системүүд нь ашигладаг . дижитал дохионы процессор (DSP) эсвэл тусгай зориулалтын резолютор-тоон хувиргагч (RDC) өнцгийг тооцоолохдоо Эдгээр процессорууд нь sinθ болон cosθ дохиог дижитал өнцгийн утга болгон хөрвүүлэхийн тулд CORDIC (Координатын эргэлтийн дижитал компьютер) алгоритм эсвэл арктангенс үйлдлүүдийг ашигладаг. Жишээлбэл, dsPIC30F3013 микроконтроллер нь хоёр дохионы синхрон дээж авах зориулалттай ADC модультай бөгөөд дараа нь нарийн өнцгийг тооцоолох програм хангамжийн алгоритмууд байдаг.
Практик хэрэглээнд янз бүрийн хүчин зүйлүүд хэмжилтийн алдааг үүсгэж болно, үүнд:
Системийн нарийвчлалыг сайжруулахын тулд дэвшилтэт код тайлах хэлхээнүүд нь нөхөн олговрын янз бүрийн техникийг ашигладаг. Жишээлбэл, автомат өсөлтийн хяналтын (AGC) хэлхээ нь хоёр дохионы далайцыг тэнцвэржүүлдэг, дижитал шүүлтүүр нь гармоник хөндлөнгийн оролцоог дардаг, програм хангамжийн алгоритмууд нь алдааны нөхөх нөхцлүүдийг агуулдаг. Нарийвчлалтай дизайн, тохируулгын тусламжтайгаар шийдэгч систем нь ±0.1°-ийн дотор өнцгийн алдаа гаргаж, ихэнх өндөр нарийвчлалтай хэрэглээний шаардлагыг хангадаг.
Хагас дамжуулагч технологийн дэвшил нь резолюторын дохио боловсруулахад инновацийг бий болгож байна. Уламжлалт салангид бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн демодуляцийн хэлхээг аажмаар сольж байна нэгдсэн шийдлээр . Зарим шинэ декодчилогч чипүүд нь өдөөх дохио үүсгэгч, дохионы тохируулагч хэлхээ, тоон тооцооллын нэгжийг нэгтгэж, системийн дизайныг ихээхэн хялбаршуулдаг.
Үүний зэрэгцээ програм хангамжаар тодорхойлсон код тайлах нь түгээмэл болж байна. Энэхүү арга нь програм хангамж дахь дохио боловсруулах ихэнх функцийг хэрэгжүүлэхийн тулд өндөр хүчин чадалтай микропроцессоруудын тооцоолох хүчийг ашиглан илүү уян хатан, програмчлах боломжийг олгодог. Жишээлбэл, шүүлтүүрийн параметрүүд, нөхөн олговрын алгоритмууд эсвэл бүр гаралтын өгөгдлийн форматыг өөрчилсөн өнцгийн хэмжилтийн шийдлүүдэд тохируулж болно.
Шийдвэрлэх систем нь өөрөө шийдэгчтэй адил чухал гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Сайн зохион бүтээгдсэн код тайлах хэлхээ нь шийдүүлэгчийн гүйцэтгэлийн чадавхийг бүрэн дүүрэн ухамсарлаж чаддаг бол чанар муутай код тайлах шийдэл нь хэмжилтийн бүх системийн гацаа болж болзошгүй юм. Тиймээс, шийдэгчийн шийдлийг сонгохдоо мэдрэгч ба декодер хоорондын нийцтэй байдлыг анхааралтай авч үзэх хэрэгтэй.
Өвөрмөц ажлын зарчим, бүтцийн дизайны ачаар дургүйцлийг арилгагч нь хэд хэдэн үндсэн үзүүлэлтүүдээр уламжлалт байрлал мэдрэгчээс давж гардаг. Эдгээр давуу талууд нь тэдгээрийг олон эрэлт хэрэгцээтэй үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд өнцөг илрүүлэх давуу сонголт болгодог.
Оптик кодлогч, Холл мэдрэгч зэрэг уламжлалт байрлал илрүүлэх төхөөрөмжтэй харьцуулахад дурамжхан байдлыг арилгагч нь бүх талын гүйцэтгэлийн давуу талыг харуулдаг.
Шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн үйлдвэрлэлд дургүйцлийг арилгагч нь алтан стандарт болсон. моторын байрлалыг илрүүлэх Эдгээрийг батерейгаар ажилладаг цахилгаан тээврийн хэрэгсэл (BEVs) болон эрлийз цахилгаан тээврийн хэрэгслийн (HEVs) жолоодлогын моторын удирдлагын системд өргөнөөр ашигладаг бөгөөд үндсэн функцууд нь:
Автомашины салбараас гадна дургүйцлийг арилгагчдыг үйлдвэрлэлийн автоматжуулалтад өргөн ашигладаг.
Өндөр хурдны галт тэрэг болон төмөр замын транзит ажилд дурамжхан зохицуулагчийг зүтгүүрийн хөдөлгүүрийн хурд, байрлалыг тодорхойлоход ашигладаг бөгөөд тэдгээрийн өндөр найдвартай байдал, засвар үйлчилгээ шаарддаггүй шинж чанар нь амьдралын мөчлөгийн зардлыг эрс бууруулдаг. Уул уурхайн машин механизм (жишээ нь, газар доорх нүүрс тээвэрлэх машин, туузан дамжуулагч мотор) зэрэг хатуу ширүүн орчинд уламжлалт мэдрэгчийг солих дургүйцлийг арилгагчийг улам бүр ашиглаж байна.
Аж үйлдвэр 4.0 болон ухаалаг үйлдвэрлэл бий болсноор дурамжхан байдлыг арилгагчид илүү нарийвчлал, жижиг хэмжээтэй, илүү их оюун ухаан руу хөгжиж байна. Дараагийн үеийн бүтээгдэхүүнүүд нь хөдөлгүүрийн хурдны хайрцгийн хөтлөгчтэй нийцтэй байхаас гадна газрын тосны хөргөлттэй системийн эрэлт хэрэгцээг хангахын тулд тосонд тэсвэртэй, өндөр температурт тэсвэртэй хувилбаруудыг боловсруулахад чиглэнэ. Нэмж дурдахад утасгүй дамжуулалт, өөрийгөө оношлох чадвар нь ирээдүйн чиг хандлага болж, хэрэглээний цар хүрээгээ улам өргөжүүлэх төлөвтэй байна.
Төрөл бүрийн салбарт гайхалтай гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг үл харгалзан дурамжхан байдлыг арилгагчид техникийн сорилтуудтай тулгарсаар, инновацийн тодорхой чиглэлийг харуулдаг.
Үйлдвэрлэлийн өндөр нарийвчлалын шаардлагууд нь дургүйцлийг арилгагчдын хувьд томоохон сорилт болдог. Статорын шүдний боловсруулалтын нарийвчлал, ороомгийн хуваарилалтын жигд байдал, роторын динамик тэнцвэр нь мэдрэгчийн нарийвчлал, гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Олон туйлтай хос (жишээ нь, 12 туйлын хос) өндөр нарийвчлалтай шийдэгчийн хувьд микроны түвшний үйлдвэрлэлийн алдаа ч хүлээн зөвшөөрөгдөөгүй далайц эсвэл фазын алдааг үүсгэдэг. Энэ асуудлыг шийдвэрлэхэд дараахь зүйлс орно.
· нэвтрүүлэх . өндөр нарийвчлалтай тамгалах хэв , автомат цоолборлох процессыг Цөм дэх шүдний үүрний нягтрал, нягт байдлыг хангахын тулд
· хязгаарлагдмал элементийн соронзон орны шинжилгээг нэвтрүүлж байна. Соронзон хэлхээний дизайныг оновчтой болгох, үйлдвэрлэлийн хүлцлийг нөхөхийн тулд
· боловсруулах . өөрийгөө нөхөх алгоритмыг Дохио боловсруулах явцад мэдрэгчийн төрөлхийн алдааг автоматаар засахын тулд
Өөр нэг бэрхшээл бол системийн интеграцийн нарийн төвөгтэй байдал юм . Резолютор нь өөрөө энгийн бүтэцтэй хэдий ч хэмжилтийн иж бүрэн системд өдөөх тэжээлийн эх үүсвэр, дохионы тохируулагч хэлхээ, код тайлах алгоритм зэрэг дэд системүүд багтдаг бөгөөд буруу зохион бүтээгдсэн тохиолдолд гацаа үүсгэдэг. Үүнийг шийдвэрлэхийн тулд салбар нэгдсэн шийдэл рүү шилжиж байна :
· Системийн дизайныг хялбарчлахын тулд өдөөх генераторууд, дохионы тохируулга, код тайлах хэлхээг нэг чипэд нэгтгэх.
· Үндсэн хянагчтай саадгүй нэгдэхийн тулд стандартчилагдсан интерфэйсүүдийг (жишээ нь, SPI, CAN) хөгжүүлэх.
· Лавлах загвар, програм хангамжийн номын сан, тохируулгын хэрэглүүр зэрэг цогц хөгжүүлэлтийн иж бүрдэлээр хангах.
Материаллаг инноваци нь дургүйцлийг арилгагчдад гүйцэтгэлийн амжилтыг авчрах болно. Гурван хэмжээст изотроп соронзон шинж чанартай шинэ зөөлөн соронзон нийлмэл материалууд (SMCs) нь соронзон орны тархалтыг оновчтой болгож, гармоник гажуудлыг бууруулах боломжтой. Үүний зэрэгцээ өндөр температурт тэсвэртэй тусгаарлагч материал, зэврэлтэнд тэсвэртэй бүрээс нь мэдрэгчийн ажиллах орчны хүрээг өргөжүүлнэ.
оюун ухаан юм. Ирээдүйн дургүйцлийг шийдвэрлэх өөр нэг чухал чиглэл бол Микропроцессор болон холбооны интерфейсийг нэгтгэснээр шийдвэрлэгч нар дараахь зүйлийг хийж чадна.
хувьд Хэрэглээний өргөжилтийн дурамжхан шийдүүлэгчид хоёр чиглэлд хөгжиж байна: илүү нарийвчлал, найдвартай байдал шаарддаг өндөр түвшний нарийвчлалтай хэрэглээ (жишээлбэл, хагас дамжуулагч үйлдвэрлэлийн төхөөрөмж, эмнэлгийн роботууд), хялбаршуулсан загвар, массыг багасгахын тулд илүү хэмнэлттэй, өргөн хэрэглээ (жишээлбэл, гэр ахуйн цахилгаан хэрэгсэл, цахилгаан хэрэгсэл) руу.
Ялангуяа анхаарал татахуйц хандлага бол дургүйцлийг арилгагч ашиглах явдал юм дараагийн үеийн шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгсэлд . Хөдөлгүүрийн системүүд илүү өндөр хурдтай, интеграцчилалд нийцэхийн хэрээр байрлал мэдрэгч нь илүү өндөр шаардлагад нийцэх ёстой.
· 20,000 RPM-ээс дээш хэт өндөр хурдыг дэмждэг.
· 150°С-аас дээш температурт тэсвэрлэх чадвар.
· Тосны хөргөлттэй системийн лацдан холболтын загварт нийцэх.
· Суурилуулалтын хэмжээ бага, жин багатай.
Дургүй байдлыг арилгах технологи хөгжихийн хэрээр стандартчилах ажил ч ахиж байна. Хятад улс зэрэг үндэсний стандартыг бий болгосон . GB/T 31996-2015 Шийдвэрлэгчийн ерөнхий техникийн үзүүлэлт бүтээгдэхүүний гүйцэтгэлийн хэмжүүр, туршилтын аргыг зохицуулах Аж үйлдвэржилтийн хувьд Хятадын дургүйцлийг арилгах технологи нь олон улсын дэвшилтэт түвшинд хүрсэн.
Технологийн дэвшил, үйлдвэржилтийг дагаад дургүйцлийг арилгагч нь уламжлалт мэдрэгчийг илүү олон салбарт орлож, эргэлтийн байрлалыг илрүүлэх үндсэн шийдэл болж, үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, шинэ эрчим хүчний тээврийн хэрэгслийн хөгжилд техникийн чухал дэмжлэг үзүүлэх болно.